IChO PAN jest wiodącą polską jednostką naukową prowadzącą badania w obszarze chemii organicznej. Główne kierunki badań dotyczą metodologii syntezy organicznej, katalizy oraz badania mechanizmów reakcji. Intensywnie rozwijana jest chemia porfirynoidów, chemia supramolekularna oraz komputerowo wspomagana synteza organiczna bazująca na programie CHEMATICA, uznanym przez czasopismo Chemistry World za jedno z 10 najważniejszych odkryć w roku 2019. Instytut ma uprawnienia do nadawania stopnia naukowego doktora oraz doktora habilitowanego w zakresie chemii. Obecnie badania prowadzi 135 pracowników naukowych, w tym 14 z tytułem profesora oraz 45 doktorantów.