Мисията на ИОНХ е да провежда фундаментални и приложни изследвания в областта на неорганичното материалознание. Изследвания в ИОНХ са организирани в четири направления в хармония със съвременните предизвикателства:
– материали за екоенергийни, оптични и биомедицински технологии;
– материали и процеси за опазване на околната среда и борба с климатичните промени;
– оползотворяване на природни ресурси и екологичен мониторинг;
– нови подходи за инструментален и теоретичен анализ на материали.
В основата на изследванията е научният подход на изучаване на закономерностите „състав-структура-свойство” с оглед дизайн на материали с желани свойства.
Най-ярките постижения след 2015 г. могат да се групират както следва:
– открити са нови явления в окислително-редукционната химия на метални центрове в нанесени метални наночастици с цел изясняване на механизма на каталитичните реакции;
– разработени са нови хетерогенни катализатори за контрол на емисии, съдържащи парникови газове, летливи органични вещества и азотни оксиди;
– идентифициран е нов клас електродни материали за натриево-йонни батерии, като алтернатива на настоящите литиево-йонни батерии;
– предложени са нови оптични системи на основата на стъкла и керамики с цел замяна на монокристалите
– усъвършенствани са нови изчислителни подходи за квантовохимично моделиране на свойствата на метал-съдържащи материали;
– разработени са високочувствителни и селективни химични методи за анализ на растителни проби и биологични материали за съдържание на есенциални и токсични елементи;
– извършено е оценяване и подобряване на екологичното състояние на замърсени природни води и почви.
От 2007 г. ИОНХ е акредитиран за обучение на докторанти по пет специалности – неорганична химия, химия на твърдото тяло, кинетика и катализ, аналитична химия и теоретична химия. Образователният процес в самия институт е свързан преди всичко с подготовката на докторанти и до 2019 г. в ИОНХ са защитени 133 докторски дисертации.
Благодарение на своя висок международен авторитет и високото ниво на провежданите научни изследвания, през 2004 г. Институтът бе избран от Европейската комисия за Център по компетентност за многофункционални материали и нови процеси с екологична насоченост (Mission), финансиран от Европейската комисия. Веднага след приключването на проекта, ИОНХ (съвместно с Химическия факултет на СУ) спечелва нов проект за изграждане на Национален център за върхови научни постижения – Център за нови материали Union.
С цел намиране реализация на научните продукти и възможност за откликване на актуални индустриални задачи, през 2005 г. ИОНХ създаде центъра за технологичен трансфер Transmission, в който асоциирани партньори са химическите институти на БАН. Следват други общоинститутски европейски проекти на ИОНХ:
1) Designovat, „Създаване на висококвалифицирани специалисти по съвременни материали за опазване на околната среда: от дизайн до иновации“ на Европейски социален фонд 2007 – 2013,
2) „Модернизиране на структурата на ИОНХ-БАН за повишаване на иновативния му капацитет и конкурентоспособност в областта на еко-технологиите и технологии свързани със здравето на хората“ по Оперативна Програма „Развитие на конкурентноспособността на българската икономика“ 2007-2013.
През 2018 г. ИОНХ става координатор на проект за създаване на „Национален център по мехатроника и чисти технологии“ по ОП „Наука и образование за интелигентен растеж“.