Die Forschung am Institut für Kernphysik dreht sich um die Struktur und Wechselwirkung von Elementarteilchen, insbesondere um ein Verständnis der sogenannten starken Kraft und ihrer Konsequenzen für die Kern- und Teilchenphysik.
Herzstück der experimentellen Untersuchungen ist das Mainzer Mikrotron MAMI, ein Elektronen-Beschleuniger für Energien bis zu 1.5 GeV. Weiterhin arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Kernphysik an der theoretischen Beschreibung und Interpretation der experimentellen Ergebnisse sowie an auswärtigen Experimenten in Darmstadt (GSI), Genf (CERN) und Stanford (SLAC).