原子能所擁有國內領先的核研究領域的設備和設施，在核物理、核化學和放射化學、反應堆工程、加速器技術、核電子學和探測技術、同位素技術、放射性測量和輻射防護、新材料、生物醫學工程、強激光應用和信息技術等廣泛領域開展研究。與世界40多個國家和地區的195個機構或單位以及國際原子能機構等國際組織開展了廣泛的科技合作與交流，科研成果豐富。三十年來，* * *獲得國家和部級科技成果1800多項。
“十二五”至2021年7月，原子能所獲得省級以上科技獎勵300余項，其中，3項成果獲得國家科技進步獎，1獲得國家科技進步獎。原子能研究所目前有公開出版物，如《原子能科學與技術》、《核化學與放射化學》、《同位素》和《質譜雜誌》。中國核學會核化學與放射化學分會、核物理分會、核化工分會、同位素分會、核技術工業應用分會、電離輻射測量分會、北京核學會、中國輻射防護學會天然輻射防護分會、放射性廢物管理與核設施退役分會、快堆產業化技術創新戰略聯盟等均設在原子能院。