В советское время, с начала 1930-х годов, занимался разработкой химического оружия (ХО), сейчас одно из направлений деятельности — уничтожение ХО и других опасных материалов.
Другие направления — разработка и производство лекарств, токсикологические исследования и доклинические испытания, химическая технология, безопасность окружающей среды. Пресса связывает учреждение с разработкой яда «Новичок», но точные сведения об этом засекречены, а попадающие на публику сведения противоречивы[1].
15 октября 2020 года против института введены санкции Европейского союза и США[4] в связи с отравлением политика Алексея Навального[5][6]. С 19 мая 2023 года, на фоне вторжения России на Украину, НИИ включён в санкционный список Канады и Украины как поставляющий технологии для российских вооруженных сил[7][8].