Институт принимает участие в международном сотрудничестве в рамках основных направлений научной деятельности:
- фундаментальные проблемы оптики и лазерной физики, в том числе атмосферная оптика и спектроскопия, распространение оптического излучения в атмосфере, исследование процессов, определяющих оптическое состояние атмосферы, оптико-электронные системы и технологии исследования окружающей среды;
- физические и химические процессы в атмосфере и на поверхности Земли, механизмы формирования и изменения климата, в том числе оптически значимые составляющие атмосферы и процессы, определяющие радиационный режим и климат Земли.
Институт участвует в международных программах исследований и сотрудничает с ведущими научными центрами по всему миру: Великобритания, Германия, Китай, Монголия, Польша, Сингапур, США, Тайвань, Франция, Япония, а также страны ближнего зарубежья.
В Институте организована молодежная ячейка SPIE, помогающая начинающим ученым найти свое место в научном мире оптики и фотоники. Научным экспертом ячейки является директор Института д.ф.-м.н. Пташник И.В.
Сотрудники Института регулярно выезжают в научные командировки, участвуют в работе международных конференций и симпозиумов, проводимых в других странах.