Във ФМИ има различни научно-изследователски структури, специализирани за провеждане на научни изследвания и реализиране на изследователски проекти - центрове, лаборатории, звена, библиотеки. Съществуват и силни колективи от учени по различни конкретни научни направления. Много активно в научната дейност се включват студенти и докторанти.