Institute atliekami cheminiai, mikrobiologiniai, jusliniai, radiologiniai, genetiškai modifikuotų organizmų, molekulinės biologijos maisto ir maisto žaliavų, vandens, pašarų, aplinkos mėginių ir kt. tyrimai.
Institute atliekami bakteriologiniai, serologiniai, virusologiniai, patologiniai anatominiai ir histologiniai, molekulinės biologijos ir kiti gyvūnų sveikatos, užkrečiamųjų gyvūnų ligų diagnostikos tyrimai.
Vykdomos valstybinės tyrimų programos: Augalinės kilmės maisto produktų taršos stebėsenos programa; Gyvūninių maisto produktų taršos kontrolė; Nacionalinė atsitiktinės atrankos būdu vykdomos valstybių narių gamybos priežiūros stebėsena; Nacionaline rizika grindžiama valstybių narių gamybos kontrolė; Importuojamų maisto produktų kontrolės programa; Gyvūnų užkrečiamųjų ligų stebėsenos ir kontrolės programa; Pašarų stebėsenos ir kontrolės programa; Maisto ir su maistu besiliečiančių gaminių ir medžiagų valstybinių mėginių kontrolės programa.
Rengiamos maisto produktų ir jų žaliavų, pašarų laboratorinių tyrimų rezultatų vertinimo išvados, atliekama analizė.
Institutas yra nacionalinė referentinė laboratorija 40-yje maisto, pašarų bei gyvūnų sveikatos sričių.
Glaudžiai bendradarbiaujama su ES centrinėmis ir šalių nacionalinėmis referentinėmis laboratorijomis, nuolat dalyvaujama tarplaboratoriniuose palyginamuosiuose tyrimuose.