L'Institut de radiophysique développe une recherche appliquée dans les domaines de la radiophysique médicale, de la radioprotection, de la radiométrologie et de la radioécologie.
Outre ses prestations de service, l'IRA engage, pour une part limitée de son activité, des programmes de recherche et développement. Ses domaines principaux de recherche sont l'étude de critères objectifs de qualité d'image radiologique et l'optimisation des répartitions de dose en radiothérapie.