Основные достижения сформировавшихся за это время и ныне действующих в Институте научных школ можно вкратце сформулировать следующим образом:
   Спектроскопия твёрдого тела
   (им. В.В. Немошкаленко) 
   (методы вычислительной физики и рентгеновская эмисионная и фото-электронная спектроскопия металлов и сплавов): развитие и применение вычислительной физики в спектроскопии твёрдого тела и создание современных научных представлений об электронной структуре и свойствах широкого класса металлических материалов, в том числе: разработка физических основ методов спектроскопии, которые позволили получить из рентгеновских эмиссионных и фотоэлектронных спектров (с учётом релятивистских эффектов), и оже-спектров в том числе и с угловым разрешением достоверную информацию об электронной структуре, характере химической связи и электронных свойствах металлов, сплавов, интерметаллических соединений, оксидов, нитридов, корбидов, гидридов переходных металлов; установление основных закономерностей изменения электронной структуры при фазовых превращениях, упорядочении, аморфизации и структурных превращениях в поверхностных слоях, плёнках и наноструктурах. Общее руководство развитием научных направлений этой научной школы осуществляет д-р физ.-мат. наук, проф., акад. НАН Украины А.П. Шпак.
    Мартенситные превращения
   (им. Г.В. Курдюмова): открытие явления термоупругого равновесия фаз, которое обусловливает уникальные физикомеханические свойства - эффекты памяти формы, сверхупругости, аномально высокой демпфирующей способности; установление механизма влияния включений, структурных неоднородностей, внешних упругих полей, давления, многократных импульсных нагружений, термоциклирования и других внешних факторов на особенности мартенситных превращений, что позволяет существенно расширить применение на практике материалов с указанными выше уникальными свойствами. Общее руководство развитием научных направлений этой научной школы осуществляет д-р техн. наук, проф., чл.-кор. НАН Украины Ю.Н. Коваль.
    Теория рассеяния в кристаллах с дефектами
   (им. М.А. Кривоглаза): создание кинематической теории рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов неидеальными кристаллами; построение динамической теории рассеяния излучений в кристаллах с дефектами; классификация (в рамках этих теорий) дефектов разного типа в кристаллах по их воздействию на картину рассеяния излучений (как кинематическую, так и динамическую), что составляет основу современной структурной диагностики материалов и изделий во многих лабораториях мира; разработка и создание научных основ и принципиально новой экспериментальной диагностической базы качественно нового уровня информативности, которые обусловленны предсказанными нелинейными эффектами, главным образом диффузного рассеяния. Общее руководство развитием научных направлений этой и следующих двух научных школ осуществляет д-р физ.-мат. наук, проф. Иванов М. А.
   Теория фазовых превращений, распределения и подвижности атомов в сплавах
   (им. А.А. Смирнова): создание теории упорядочивающихся и распадающихся сплавов, их электрических свойств, структурных превращений, размещения и диффузии атомов в сплавах внедрения и вычитания, межатомных взаимодействий в твёрдых растворах внедрения и замещения.
   Теория неидеальных кристаллов
   (им. М.А. Кривоглаза): создание теории высокотемпературной прочности металлов и интерметаллидов; флуктуонных состояний в неидеальных кристаллах; концетрационных эффектов в перестройке спектров элементарных возбуждений в неидеальных кристаллах; электронных свойств неупорядоченных систем с учётом корреляционных эффектов в расположении атомов.
   Фазовые равновесия и материаловедческие проблемы в жаропрочных, жаростойких и износостойких материалах
   (им. В.Н. Свечникова): разработка методов расчёта и оригинальных приборов для построения диаграмм состояний металлических материалов; построение около двухсот фазовых диаграмм многокомпонентных металлических сплавов на основе железа, никеля, кобальта, хрома; разработка многокомпонентных эвтектических сплавов с высокими показателями жаростойкости, изностойкости и сверхпроводимости; изучение природы и установление условий стабильности гетерофазных структур, а также влияния фазовых превращений на дефектную структуру. Руководит работами д-р техн. наук В.Г. Иванченко.
   Структура жидких и аморфных металлов и сплавов и процессы их кристаллизации
   (им. В.И. Данилова): создание физической модели гомогенного зародышеобразования при формировании литых структур, выяснение особенностей кинетики и механизмов зарождения центров кристаллизации и структурообразования многокомпонентных металлических расплавов; установление влияния на особенности кристаллизации и структурообразования глубокого переохлаждения, структурных неоднородностей, растворимых и нерастворимых включений, характера фронта кристаллизации, условий невесомости; изучение релаксационных процессов в аморфных сплавах и разработка новых материалов и изделий с уникальными физическими свойствами. Руководит работами д-р физ.-мат. наук В.В. Маслов.
   Фазовые и структурные превращения в сталях и сплавах в неравновесных условиях
   (им. В.Н. Гриднева): формирование физических представлений о механизмах неравновесных процессов в природе метастабильных состояний, которые целенаправленно создаются при скоростных нагревах в сталях и титановых сплавах и обеспечивают их уникальные физико-механические свойства; разработка физических основ рационального легирования конструкционных материалов с целью получения заданных свойств при значительной экономии дефицитных легирующих элементов, в частности, создание сталей со сверхравновесным содержанием азота. Руководит работами д-р техн. наук, проф., академик НАН Украины О.М. Ивасишин.
   Физика прочности и разрушения металлических материалов
   (им. В.Н. Гриднева): установление механизмов пластической деформации металлических материалов и диффузии атомов в экстремальных условиях, создание на этой основе оптимальных структурных состояний;создание физических моделей разрушения конструкционных материалов в сложных внешних полях напряжений. Руководит работами д-р техн. наук, проф. Ю.Я. Мешков.
   Электродинамика сверхпроводников и сверхпроводниковых композиций в магнитных полях
   Развитие физики  и материаловедения сверхпроводников с высокими критическими параметрами; исследование вихревого состояния анизотропных неидеальных сверхпроводников второго рода со структурными дефектами; исследование, разработка и создание новых сверхпроводниковых композиций и многослойных структур. Руководит работами д-р физ.-мат. наук, проф. В.М. Пан.
   Взаимодействие атомных частиц с поверхностью металлов и сплавов и новые диагностические методы и приборы
   К основным достижениям этой научной школы относятся: установление роли химических и структурных факторов в процессах ионизации распыленных атомов, создание на этой основе новых методов и приборов для локального и послойного физико-химического анализа поверхностных слоёв металлов и сплавов; установление особенностей структуры и динамических свойств поверхности металлов и сплавов в сравнении с объёмными свойствами, учёт влияния магнитных превращений на поверхностные фононы. Создатель и научный руководитель этой научной школы д-р физ.-мат. наук, проф., чл.-корр. НАН Украины В.Т. Черепин.