La actividad investigadora se estructura en Proyectos de Investigación que actualmente se engloban en seis líneas de investigación temática y que abarcan la mayoría de campos de la Astrofísica tanto teórica como observacional o instrumental. Las líneas de Investigación actuales en el IAC son: Estructura del Universo y Cosmología; El Universo Local; Física de las Estrellas, Sistemas Planetarios y Medio Interestelar; El Sol y el Sistema Solar; Instrumentación y Espacio; y Otros. Cada uno de los proyectos individuales está dirigido y gestionado por un "Investigador Principal" (IP) y aglutina la dedicación formal de investigadores e investigadoras pre y postdoctorales.