Działalność Łukasiewicz – IPO prowadzi badania naukowe i prace badawczo-rozwojowe w obszarach: chemia i technologia środków ochrony roślin, preparatów do higieny sanitarnej, środków weterynaryjnych, biocydów, środków pomocniczych, chemikaliów specjalnych i półproduktów, chemia i technologia materiałów wysokoenergetycznych, w tym: materiałów wybuchowych, paliw rakietowych, środków pirotechnicznych i strzałowych, bezpieczeństwo chemiczne związane z produkcją, obrotem i stosowaniem substancji chemicznych (REACH, GHS) oraz zagrożeń elektrycznością statyczną, prac w ramach tzw. „służb publicznych” (dokonywanie urzędowej klasyfikacji i ustalanie warunków dopuszczenia do przewozu kolejowego i drogowego materiałów niebezpiecznych, ocena pod względem bezpieczeństwa materiałów wybuchowych, ocena obiektów przeznaczonych do produkcji i magazynowania materiałów wybuchowych oraz prowadzenie prac związanych z realizacją Konwencji o Zakazie Broni Chemicznej).
Instytut wykonuje badania toksykologiczne, ekotoksykologiczne i fizykochemiczne w związku z rejestracją środków ochrony roślin, farmaceutyków, produktów weterynaryjnych i biobójczych oraz pozostałych chemikaliów.