Główne kierunki działalności naukowej w PIAP to:
- robotyka, ze szczególnym uwzględnieniem autonomicznych systemów mobilnych,
- metody i środki techniczne wspomagające działania antyterrorystyczne i antykryzysowe,
- urządzenia mechatroniczne,
- zaawansowane systemy automatyki przemysłowej,
- automatyzacja i robotyzacja kontroli i testowania produktów technicznych,
- badania niezawodności i badania bezpieczeństwa użytkowania urządzeń i instalacji wytwórczych,
- systemy satelitarne, w szczególności systemy nawigacji i transmisji danych,
- modelowanie systemów bezpieczeństwa i infrastruktury krytycznej,
- foresight technologiczny i transfer technologii.
Wyniki prac naukowych prowadzonych w PIAP zaowocowały licznymi publikacjami w czasopismach o zasięgu międzynarodowych (w tym w czasopismach z tzw. listy filadelfijskiej, w szczególności: Sensors and Actuators; Physica Status Solidi; Control and Cybernetics), są przedmiotem zgłoszeń patentowych, jak również otworzyły drogę do wdrożeń praktycznych, przynoszących wymierne korzyści gospodarce narodowej.
Prace realizowane w Przemysłowym Instytucie Automatyki i Pomiarów na rzecz podmiotów gospodarczych koncentrują się na praktycznym wykorzystaniu najnowszych osiągnięć naukowych, zarówno w zakresie badań podstawowych, jak i badań stosowanych.
Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów jest wydawcą dwóch czasopism:
Journal of Automation, Mobile Robotics and Intelligent Systems - JAMRIS - kwartalnika o zasięgu globalnym oraz krajowego miesięcznika naukowo-technicznego
Pomiary, Automatyka, Robotyka - PAR. Czasopisma te umożliwiają promocję polskich osiągnięć naukowych na świecie, jak również tworzą platformę wymiany wiedzy naukowej w zakresie dyscyplin technicznych.
Prace naukowe w PIAP finansowane są przede wszystkim poprzez udział w:
- projektach naukowo-badawczych kolejnych Programów Ramowych Unii Europejskiej (lista),
- projektach badawczych własnych, rozwojowych oraz zamawianych (w tym projektach finansowanych z funduszy strukturalnych UE),
- projektach celowych,
- projektach wspólnych sieci naukowych.
Istotna część badań naukowych i prac rozwojowych wspomagana jest dotacją budżetową na działalność statutową Instytutu.