学院拥有雄厚的科研实力和一流的科研设施，建有极端光学技术与仪器全国重点实验室、国家光学仪器工程技术研究中心、科技部光电技术国际联合研究中心、教育部光子学与技术国际合作联合实验室、浙江省微纳光电子国际科技合作基地、XX重点学科实验室、浙江省光电磁传感技术研究重点实验室等国家级及省部级研究平台，设有7个研究所/研究中心，主要研究领域涉及光电材料与器件、光电成像与显示、光电测量与传感、生命与环境应用等。近5年来，主持国家重点研发计划项目、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金-重大仪器专项及重点/面上/青年项目等700余项，科研经费总量近10亿元，在Science、Nature、Nature Photon.、PNAS、Sci. Adv.、Light Sci. Appl.、Optica、Phys. Rev. Lett.等国际高水平期刊发表论文1000余篇，应邀在国际学术会议作大会报告及特邀报告300余次，荣获国家/省部级及行业科技奖励10余项，彰显出重要的国际学术影响力。