L'Irfu appartient à la Direction des Sciences de la Matière du CEA. Ses activités scientifiques relèvent de l’astrophysique, de la physique nucléaire et de la physique des particules.

Dans ce champ de recherches très vaste, l'Irfu choisit des objectifs ambitieux, favorisés par ses atouts spécifiques que sont : ses compétences scientifiques et techniques, la concentration de moyens, son insertion au CEA, son organisation, sa culture de la gestion par projet, et enfin son histoire propre.