中心主要面对国家重大需求进行应用基础研究，对高能量密度物理和天体物理中有关前沿问题进行探索。 
 

目前重点研究方向包括：

- 高能量密度凝聚态物理（包括温稠密物质物理等）；

- 新材料探索和模拟设计；

- 强激光作用下原子物理；

- 强场下高能带电粒子加速物理；

- 激光等离子体物理；

- 可压缩流体湍流和流体力学不稳定性现象；

- 计算科学等。
 

中心的研究工作强调理论、实验、高性能数值模拟（21世纪科学研究的三根支柱）的密切结合，期待做出重要创新成果，同时培养和训练一批具有创新能力和奉献精神的优秀人才。
 

中心成立以来已经累计承担国家级项目四十余项，项目经费超过两千万元。
 

中心的研究成果发表在包括Nature Physics, Nature Communication, Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America, Physical Review Letters, Nano Letters, Advanced Materials, Journal of Fluid Mechanics等高水平期刊杂志上，累计发表SCI论文约1200余篇。