ԱԱԳԼ կոսմոլոգիայի և աստղաֆիզիկայի կենտրոնում իրականացվում են հետազոտություններ նվիրված տիեզերագիտության ոչ գծային խնդիրներին, տիեզերքի մեծ մասշտաբային կազմությանը, գրավիտացիոն համակարգերի քաոսային դինամիկային, դինամիկական համակարգերի վարքագծի ուսումնասիրությանը։ Կենտրոնի գիտական հետաքրքրությունների շրջանակն ընդգրկում է նաև գերնոր (Supernova) աստղերի ֆիզիկան, ինչպես նաև մեքենայական ուսուցման (Machine Learning) ալգորիթմների կիրառմամբ աստղաֆիզիկական տվյալների մշակման ու վերլուծության արդիական հարցերը։
Կենտրոնի կարևորագույն հետազոտությունների թվում են սինքրոտրոնային ճառագայթման եվրոպական համալիրում (ESRF, Գրենոբլ) բարձր ճշտությամբ իրականացված լույսի արագության ինվարիանտության թեստավորումը (Քենեդի-Թորնդայկի փորձ), ինչպես նաև մասնակցությունը LARES արբանյակային ծրագրին (ASI, ESA), փորձնականորեն վերահաստատելու հարաբերականության ընդհանուր տեսության և հիմնարար ֆիզիկայի որոշ առանցքային դրույթների ճշմարտացիությունը։ Ստացված արդյունքները լայնորեն լուսաբանվել են միջազգային լրատվամիջոցներով և ներկայումս ներառված են գիտական տեղեկագրերում ու դասագրքերում։
Հ.Վարդապետյանի անվան փորձարարական ֆիզիկայի բաժանմունք
ԱԱԳԼ-ի (Երևանի ֆիզիկայի ինստիտուտ) Փորձարարական Ֆիզիկայի Բաժանմունքի (ՓՖԲ) գործունեությունը սկսվել է 1967 թ.-ին, երբ գործարկվեց 6 ԳէՎ էներգիայով Երևանի էլեկտրոնային սինքրոտրոնը։
Ս.Մատինյանի անվան տեսական ֆիզիկայի կենտրոն
Խորհրդային տարիներին Երևանի ֆիզիկայի ինստիտուտի տեսական ֆիզիկայի բաժինը Հայաստանում տեսական ֆիզիկայի կենտրոնն էր՝ հիմնադիր, երկարամյա ղեկավար, պրոֆեսոր Սերգեյ Մատինյանի գլխավորությամբ։
Քվանտային տեխնոլոգիաների բաժանմունք
ԱԱԳԼ քվանտային տեխնոլոգիաների բաժանմունքը ստեղծվել է 2022 թվականին: Բաժանմունքի աշխատակիցները զբաղվում են քվանտային տեխնոլոգիաների տեսական հաշվարկներով, իսկ հետազոտությունների արդյունքները տպագրվում են առաջատար գիտական պարբերականներում։
Տիեզերական ճառագայթների ֆիզիկայի բաժանմունք
Տիեզերական ճառագայթների հետազոտությունները Հայաստանում սկսվել են դեռևս 1943 թվականին՝ Արտեմ և Աբրահամ Ալիխանյանների նախաձեռնությամբ։ Այդ ժամանակից ի վեր հետազոտությունները շարունակվում են ԱԱԳԼ-ի Նոր Ամբերդ և Արագած բարձր լեռնային գիտական կայաններում։
Հաշվողական ֆիզիկայի և տեղեկատվական տեխնոլոգիաների բաժանմունք
ԱԱԳԼ Հաշվողական Ֆիզիկայի և Տեղեկատվական Տեխնոլոգիաներ բաժինը իրականացնում է աշխատանքներ երկու հիմնական ուղղություններով․ հաշվողական ֆիզիկա և տվյալների վերլուծություն (գիտական գործունեություն), հաշվողական և ցանցային ռեսուրսների մշակում ու սպասարկում (ծրագրատեխնիկական գործունեություն):
Ֆիզիկայի կիրառական հետազոտությունների բաժանմունք
Կիրառական ֆիզիկայի հետազոտությունների բաժինը հետազոտություններ է իրականացնում նյութագիտության ոլորտում: Բաժնի նպատակային ուղղություններից մեկը ճառագայթման (էլեկտրոնային, պրոտոնային փնջերի) ազդեցության ուսումնասիրությունն է նյութի ֆիզիկական, օպտիկական և կենսաբանական հատկությունների վրա:
Իզոտոպների հետազոտման և արտադրության բաժանմունք
Իզոտոպների հետազոտման և արտադրության բաժինը հիմնադրվել է 2010 թվականին: Բաժինը զբաղվում է բժշկական նպատակներով ռադիոակտիվ իզոտոպներ արտադրելու տեխնոլոգիաների ստեղծմամբ և մշակմամբ, ինչպես նաև արտադրական գործընթացի կազմակերպմամբ: