В настоящее время РФЯЦ-ВНИИТФ является крупнейшей научной организацией и по созданию ядерного оружия и по проведению фундаментальных и прикладных исследований в таких областях, как:

• свойства веществ в широком диапазоне изменения давления и температуры;
• равновесные и неравновесные фазовые переходы;
• кинетика взрывчатых превращений ;
• термоядерные реакции;
• физика плазмы;
• турбулентное перемешивание;
• модели прочности и разрушения среды;
• газодинамические течения с учетом упруго-пластики;
• физика лазеров;
• инерциальный термоядерный синтез;
• физика взаимодействия лазерного излучения с веществом;
• астрофизика (процессы в звездах, взрывы сверхновых);
• компьютерное математическое моделирование.