Основными направлениями фундаментальных исследований Института физики являются:

• физика магнитных явлений и магнитных материалов
• физика конденсированных сред и материалов для электронной техники.

Широкое признание получили работы красноярских физиков в области исследований структуры и фазовых переходов в кристаллах, изучения физических свойств новых материалов и установлению их связи с микроскопическими характеристиками веществ. Здесь давно ведутся систематические исследования структуры и физических свойств перовскитоподобных кристаллов (среди представителей этого семейства такие классические объекты фундаментальной физики твердого тела, как титанат бария, широко используемые в современной электронике пьезо- и сегнетоэлектрики, материалы нелинейной оптики и квантовой электроники, практически все столь популярные сегодня высокотемпературные сверхпроводники). На основе анализа накопленных результатов и многочисленных литературных данных удалось создать иерархическую систему, описывающую структуры всех этих соединений. Построенная система позволила обнаружить порядка 15 неисследованных классов структур, где возможно конструирование и синтез новых типов кристаллов. Эта работа удостоена премии им. А. С. Федорова РАН за 1997 год.

Ранее сотрудниками Института был теоретически предсказан новый квантовый эффект - осцилляции намагниченности кристалла как функции температуры вследствие нефермижидкостных свойств его электронной системы, обусловленный сильными электронными корреляциями в магнитных d(f)-ионах. Предсказанные непериодические осцилляции обнаружены экспериментально при исследованиях намагниченности и сопротивления монокристаллов ₂Se₂ n-типа как функции магнитного поля и температуры.

Проведение фундаментальных исследований опирается на мощную экспериментальную базу. За время существования Института здесь создан уникальный комплекс установок для исследования физических свойств твердых тел в сверхсильных (до 15 Т) стационарных и импульсных магнитных полях, в широком температурном диапазоне, что соответствует лучшим мировым достижениям. Институт является единственным научным центром Восточной Сибири, где ведутся материаловедческие исследования при гелиевых температурах. Совместно с Курчатовским научным центром ведутся работы по созданию нового стационарного магнита до 30 Т.

Сформировались мощные направления реализации результатов фундаментальных исследований, направленные на поиск и исследование новых материалов для электроники и оптики, а также на разработку на основе этих материалов новых устройств и компонент для обработки информации и систем связи.

Найдены новые высокопроизводительные безотходные методы выращивания кристаллов, технологии получения тонких магнитных пленок и наноструктур путем вакуумного ионноплазменного напыления и молекулярно-лучевой эпитаксии. Синтезирован обширный ряд новых кристаллов и стекол для СВЧ, микроволновых и оптических устройств, в том числе активных элементов для электро-, магнито- и нелинейной оптики, магнитные и магнитооптические диски для записи и хранения информации.

В числе разработок последних лет спектрометры ЯМР и ЭПР для использования в магнитометрии и аналитической химии, ЯМР-анализаторы параметров природных флюоритов и цеолитов.

На основе развитых сотрудниками института новых подходов к описанию СВЧ полей создана самообучающаяся система разработки СВЧ устройств, разработан обширный ряд малогабаритных интегрированных устройств СВЧ техники и приборов на их основе.

Новое развитие получило традиционное направление работ института по определению параметров горных пород: совместно с Научно-исследовательским физико-техническим институтом КГУ начаты исследования пород гранитных массивов в местах предполагаемого захоронения ядерных отходов на территории Красноярского края. Созданы новые экологически чистые методы переработки минерального сырья, внедряемые на горнодобывающих и металлургических предприятиях Сибири.