1、惯性聚变能源技术：研究基于惯性约束聚变的新兴能源技术研究。包括聚变能源相关物理问题，未来聚变堆概念设计，聚变-裂变混合堆关键问题研究等。研究与惯性约束聚变能相关的物理问题，研究激光靶耦合中的非局部热力学平衡物理，辐射与物质相互作用及其在介质中的输运，激光直接驱动和间接驱动内爆物理及相关的流体力学不稳定性等问题。
2、 激光聚变核物理实验研究：主要研究在超强激光场作用下产生的核物理新现象研究。包括包括辐射烧蚀、内爆物理和流体力学不稳定性等方面与核反应相关的物理问题、台面激光中子源研究、光核反应研究、核材料处理技术研究，等。
3、 极端瞬态新型诊断技术研究：主要包括强脉冲辐射场下的高时空分辨(微米、皮秒)的诊断技术。研究在光学、紫外、X射线波段的能谱和高时空分辨测量技术，运用所研制的诊断手段观测激光与等离子体相互作用的物理现象。
4、 热核聚变诊断技术：主要研究惯性约束聚变实验中的核诊断技术，包括研究惯性约束聚变实验中产生的聚变产物如中子、质子、伽玛和α粒子等核诊断技术，及相应蒙特卡罗模拟技术研究等。
5、 核电子学：研究惯性约束聚变实验中核诊断技术相关的电子学技术与控制理论，主要包括特殊的电子学线路设计与防护，不同辐射源特殊防护措施的研究，针对核反应和强辐射源条件下的电子学测量设备的采集和控制技术的研究。
