Студенты, аспиранты, преподаватели и сотрудники ИМОП активно участвуют в научно-исследовательской работе кафедр, а также принимают участие в международных научно-образовательных проектах и программах.

Научные исследования на кафедрах и в научно-образовательных центрах Института концентрируются в областях:

• Адаптивные методы вычислительной математики и механики.
• Технологии трехмерного моделирования и визуализации.
• Моделирование турбулентности.
• Вычислительная гидродинамика.
• Разработка эффективных (точных и экономичных) численных алгоритмов для решения задач вычислительной гидродинамики и акустики.
• Теория распределенного искусственного интеллекта и когнитивных управляющих систем для задач промышленной автоматизации и управления в сложных системах.
• Проектирование интеллектуальных обучающих систем на основе модульных объектов и гибких концептуальных атласов.
• Визуальное проектирование корпоративных баз знаний на основе онтологий.
• Физические и технические проблемы термоэлектрической энергетики.
• Спектроскопия межмолекулярного энергетического обмена.
• Механизмы управления моторикой опорно-двигательного аппарата человека на основе использования математических биомеханических моделей и компьютерного эксперимента.
• Нейронные сети в управлении движением антропоморфных механизмов при неполных данных о сигналах поверхностных электромиограмм скелетно-мускульного аппарата.
• Международные экономические отношения.
• Теория деятельности международных региональных организаций.
• Современные проблемы международной деятельности образовательных учреждений.
• Интернационализация образования.
• Правовое регулирование международной деятельности образовательных учреждений.
• Дидактические аспекты обучения иностранных учащихся.
• Психологические аспекты адаптации иностранных студентов к высшей школе.
• Дистанционные и мультимедийные технологии обучения
• Медиадизайн.

По ряду направлений реализуются совместные исследовательские проекты с ведущими университетами России, Европы, Америки и Китая.

Институт ведет подготовку научно-педагогических и научных кадров в рамках послевузовского образования в форме аспирантуры, докторантуры и стажировки по следующим специальностям:

• "Информационно-измерительные и управляющие системы (промышленность)" (05.11.16).
• "Системный анализ, управление и обработка информации" (по отраслям) (05.13.01).
• "Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления" (05.13.05).
• "Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)" (05.13.06).
• "Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей" (05.13.11).
• "Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ" (05.13.18).
• "Металлургия черных, цветных и редких металлов" (05.16.02).
• "Теория и методика профессионального образования" (13.00.08).
• "Теория политики, история и методология политической науки" (23.00.01).

Диссертационный совет Д 212.229.28 (председатель проф. В.Н. Козлов) принимает к защите диссертации на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук по специальности 13.00.08 "Теория и методика профессионального образования" (педагогические науки).

В ИМОП ежегодно свыше 20 человек обучаются в аспирантуре и докторантуре в рамках программы подготовки кадров высшей квалификации (кандидатов и докторов наук).