मुख्य अनुसंधान एवं विकास क्षेत्र निम्न हैं

1. विकिरण-प्रेरित उत्परिवर्तन एवं संकरण का उपयोग करके नई जलवायु प्रतिरोधी फसल किस्मों का विकास। जून 2025 तक, किसानों द्वारा व्यावसायिक खेती के लिए 71 फसल किस्में जारी और राजपत्रित की जा चुकी हैं।
2. ऊतक संवर्धन और आणविक दृष्टिकोण के साथ प्रेरित उत्परिवर्तन का उपयोग करके वानस्पतिक रूप से संचरित पौधों में सुधार।
3. सिंचाई में जल के उपयोग को संरक्षित करने के लिए बायोसेंसर, पादप वृद्धि नियामकों का विकास, पोषक तत्वों से समृद्ध उर्वरकों का निर्माण और अतिशोषक हाइड्रोजेल आधारित वितरण प्रणाली का विकास।
4. फसल संरक्षण के लिए जीवाणुरहित कीट तकनीक और जैव नियंत्रण एजेंटों के माध्यम से एकीकृत कीट/रोगजनक प्रबंधन।
5. निसर्गरुणा, शेशा और तीव्र जैव-खाद प्रौद्योगिकियां जैविक जैव-अपघटनीय अपशिष्ट का प्रभावी प्रबंधन करती हैं।
6. ट्रांसजेनिक दृष्टिकोण और आणविक प्रजनन के माध्यम से फसल सुधार में तेजी लाना।
7. खाद्य उत्पादों के संरक्षण, कीटाणुशोधन या स्वच्छता से संबंधित अनुसंधान और विकास गतिविधियाँ, और खाद्य घटकों पर गामा विकिरण के प्रभाव की क्रियाविधि को समझना।
8. खाद्य अनुप्रयोगों के लिए प्रकार्यात्मक खाद्य पदार्थों, नवीन खाद्य पैकेजिंग सामग्री और जैव बहुलक का विकास।
9. खाद्य उत्पादों में रोगजनकों के लिए तेजी से पता लगाने की विधि का विकास।
10. शेल्फ लाइफ विस्तार के साथ-साथ निर्यात के लिए फलों और सब्जियों के उपचार के लिए प्रौद्योगिकियों/प्रक्रियाओं का विकास।
11. विज्ञान और ऑटोफैगी प्रक्रिया और कैंसर चिकित्सा के लिए रेडियो-संवेदी/कीमो-संवेदी के विकास को समझना।
12. परमाणु विज्ञान और सामाजिक लाभों के लिए उपयुक्त ऑर्गेनो-फ्लोरोफोर और ऑर्गेनिक इलेक्ट्रॉनिक अणुओं का डिजाइन और संश्लेषण।
13. कैंसर और अन्य बीमारियों के निदान और उपचार के लिए किफायती उच्च मूल्य वाले परमाणु चिकित्सा लिगेंड का संश्लेषण और विकास।
14. जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों के संश्लेषण के लिए असममित कुल संश्लेषण और कार्बनिक उत्प्रेरक विधियाँ (हरित रसायन विज्ञान दृष्टिकोण)।
15. विकिरण जीव विज्ञान, दीर्घकालिक और तीव्र विकिरण संपर्क, और स्तनधारी कोशिकाओं, कैंसर कोशिकाओं, प्रयोगात्मक कृन्तकों और मानव स्वास्थ्य पर रेडियोन्यूक्लाइड संपर्क के सीमावर्ती क्षेत्रों में अनुसंधान और विकास गतिविधियाँ।
16. विकिरण चोट की रोकथाम और शमन, भारी धातुओं के विघटन और सूजन विकारों और कैंसर के उपचार के लिए पूर्व नैदानिक और रूपान्तरीय अनुसंधान।
17. जैवभौतिकीय तकनीकों का उपयोग करके मैक्रोमोलेक्युलर संरचनाओं और प्रोटीन-लिगैंड अंतःक्रियाओं का अध्ययन करना।
18. बैक्टीरिया, पौधों और जानवरों में तनाव प्रतिक्रिया के कोशिकीय और आणविक आधार को समझना।
19. बैक्टीरिया में डी. एन. ए. क्षति और ऑक्सीडेटिव तनाव सहिष्णुता के लिए असाधारण प्रतिरोध और पौधों और स्तनधारियों की कोशिकाओं में वैकल्पिक विभाजन के एपिजेनेटिक विनियमन को समझना।
20. जैव-चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए सी. आर. आई. एस. पी. आर.-कैस मध्यस्थ जीनोम संपादन प्रौद्योगिकियों का विकास।
21. यूरेनियम खदानों और साइनोबैक्टीरिया से अलग किए गए बैक्टीरिया का उपयोग करके भारी धातु पृथक्करण पर अध्ययन।
22. नैदानिक और चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए नवीन रेडियोफार्मास्यूटिकल्स का अनुसंधान और विकास।
23. रेडियोफार्मास्यूटिकल्स के रूप में उपयोग के लिए एजेंटों की तैयारी में नैदानिक (99mTc) और चिकित्सीय (¹⁷⁷Lu, ¹⁵³Sm, ¹⁶⁶Ho, ^186/188Re, ¹⁰⁹Pd, ⁹⁰Y, ¹⁷⁵Yb, ¹⁷⁰Tm) रेडियोआइसोटोप के साथ रेडियो-लेबलिंग में उपयोग के लिए उपयुक्त पूर्ववर्ती से सब्सट्रेट का संश्लेषण।
24. प्लास्टिक क्षरण जैसे जैव प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों के लिए अपनी उत्प्रेरक दक्षता में सुधार करने के लिए युक्तिसंगत एंजाइम इंजीनियरिंग।
25. लक्षित कैंसर-रोधी उपचारों के विकास के लिए कैंसर से संबंधित प्रोटीन में संरचनात्मक जांच।
26. आंत के सूक्ष्मजीव एंजाइमों का क्रिस्टलोग्राफिक अध्ययन और कैंसर के उपचार में सहायक के रूप में संभावित उपयोग के लिए उनके अवरोधकों की पहचान।
27. चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए प्रभावी अवरोधक विकसित करने के लिए वायरल प्रोटीन में संरचनात्मक अंतर्दृष्टि।