Асноўныя напрамкі дзейнасці:

• працэсы атрымання і апрацоўкі матэрыялаў для сучаснай тэхнікі, новыя шматфункцыянальныя і спецыялізаваныя матэрыялы, нанаматэрыялы і нанатэхналогіі, высокаэнергетычныя тэхналогіі апрацоўкі матэрыялаў з выкарыстаннем лазернага, плазменнага, электронна- і іонна-прамянёвага, электраэразійнага, ультрагукавога і імпульснага ўздзеяння, матэрыялы і тэхналогіі ліцця;
• фізіка, хімія і механіка паверхні, міжфазныя ўзаемадзеяння, трыбалогія, трэнне і знос, кіраванне структурай і ўласцівасцямі паверхні, у тым ліку на нанвструктурным узроўні, атрыманне паверхневых слаёў з асаблівымі ўласцівасцямі;
• машынабудаванне і прыборабудаванне, механіка машын, надзейнасць і бяспека тэхнічных сістэм, навукаёмістыя кампаненты машынабудавання, мехатронныя сістэмы машын і механізмаў, тэорыя праектавання, тэхналогіі выпрабаванняў на аснове камп'ютэрных метадаў разліку і мадэлявання, навуковыя асновы і метады неразбураючага кантролю, тэхнічнай дыягностыкі;
• фізіка-тэхнічныя праблемы энергетыкі, энергазберажэння і эфектыўнага выкарыстання энергіі, цепла- і масаперанос у капілярна-порыстых целах, дысперсных сістэмах, рэалагiчных і нераўнаважных асяроддзях, турбулентных неаднародных патоках, нізкатэмпературнай плазме, пры ўзаемадзеянні выпраменьвання з рэчывам і пры фазавых і хімічных ператварэннях, металургічныя тэхналогіі і тэхніка, ядзерная і вадародная энергетыка, радыяцыйныя і ядзерна-фізічныя тэхналогіі, прагназаванне і папярэджанне надзвычайных сітуацый тэхнагеннага і прыроднага характару.
• 3D-тэхналогіі.