學院擁有雄厚的科研實力和一流的科研設施，建有極端光學技術與儀器全國重點實驗室、國家光學儀器工程技術研究中心、科技部光電技術國際聯合研究中心、教育部光子學與技術國際合作聯合實驗室、浙江省微納光電子國際科技合作基地、XX重點學科實驗室、浙江省光電磁傳感技術研究重點實驗室等國家級及省部級研究平臺，設有7個研究所/研究中心，主要研究領域涉及光電材料與器件、光電成像與顯示、光電測量與傳感、生命與環境應用等。近5年來，主持國家重點研發計劃項目、國家杰出青年科學基金、國家自然科學基金-重大儀器專項及重點/面上/青年項目等700余項，科研經費總量近10億元，在Science、Nature、Nature Photon.、PNAS、Sci. Adv.、Light Sci. Appl.、Optica、Phys. Rev. Lett.等國際高水平期刊發表論文1000余篇，應邀在國際學術會議作大會報告及特邀報告300余次，榮獲國家/省部級及行業科技獎勵10余項，彰顯出重要的國際學術影響力。