Розвиток олімпійського спорту, підвищення престижності перемоги на змаганнях та посиленням конкуренції на міжнародній спортивній арені потребує наукового пошуку факторів, які забезпечують міжнародний успіх українських спортсменів. Тому головними напрямами діяльності Інституту є здійснення прикладних та фундаментальних наукових досліджень у сфері фізичної культури та спорту та науково-методичне забезпечення підготовки штатних збірних команд України до головних міжнародних змагань.

Наукові дослідження, які здійснюються Інститутом, присвячені вирішенню важливого державного завдання – пошуку, розробці та впровадженню науково-обгрунтованих шляхів та засобів підвищення конкурентоспроможності українських спортсменів на світовій спортивній арені.

В межах планових заходів з науково-методичного забезпечення підготовки збірних команд до головних міжнародних змагань Інститутом розширено спектр наукових досліджень за рахунок введення в експлуатацію нового наукового приладу – іммуноферментного аналізатору, який дозволяє здійснювати широкий спектр біохімічних досліджень (у тому числі гормонів) та розробки нових методів досліджень.

За результатами наукових досліджень Інституту отримано три наукових патенти стосовно нових методів дослідження функціональних можливостей спортсменів та способів їх підвищення.

Наукові здобутки Інституту впроваджені у практику підготовки спортсменів: у 2019 році проведено 60 заходів (4311 досліджень) за участю 229 спортсменів штатних збірних команд України.