原子核科学技术研究所前身为国家计委1972年立项的“七二〇工程”，经教育部和原二机部共同批准于1980年成立，主要从事核科学及技术领域的研究工作，是教育部系统内最大的研究所之一。
现有教职员工50余人，其中博士生导师6人，教授9人，四川省学术与技术带头人3名，教育部“新世纪优秀人才”4人。拥有一批大型仪器设备和充足的教学科研场地。为辐射物理及技术教育部重点实验室的主要依托单位，并建有核科学与核技术教育部网上合作研究中心四川大学分中心。拥有核科学与技术一级学科博士学位授权，其中核技术及应用为国家重点学科和211工程重点建设学科。
2007-2012年，研究所承担了一批国家级和部委级重大、重点科研项目，包括总装备部民口配套十五重点项目、“863“计划项目、国家科技支撑计划项目、科技部创新基金项目、科技部ITER专项、国家发改委高技术产业化项目、国家自然科学基金重点和面上项目、国际原子能机构合作项目等，科研经费4000多万元，发表学术论文300多篇，SCI、EI收录论文100多篇，一些论文发表在Physical Review Letters、Physical Review系列等国际著名期刊上。研究所先后获得国家、省部级科技进步奖80多项。
经过近30年的努力，四川大学原子核科学技术研究所在科学研究、技术开发、学科建设和人才培养等方面都取得了显著的成绩，不仅在国内相关研究领域占有一席之地，一些工作还得到国际公认。逐步形成了具有特色的5个研究方向：1）辐射物理与医学物理，2）团簇及固体中原子碰撞物理，3）材料的辐射改性技术，4）同位素及辐射生物技术，5）核监测与自动控制技术。 原子与分子物理研究所创建于1984年，是原子与分子物理全国重点学科的主要依托单位。原子与分子物理专业，1985年被评为博士学位授权点，1988年被评为原子与分子物理全国唯一重点学科，2001年和2007年再次被评为全国重点学科。原子与分子物理研究所现有一支结构合理、精干的高水平研究队伍，其中包括博士生导师7人，教授11人，四川省学术技术带头人3名, 教育部“新世纪优秀人才”1人。
研究所具有雄厚的科研实力，并与中国工程物理研究院等有长期友好的合作关系。先后与中国工程物理研究院联合成立了高温高压物理研究所和原子与分子工程研究所。主要从事高温高压下的原子与分子物理、原子与分子物理的理论和应用研究、团簇物理与新材料的原子分子设计与高压合成、大腔体静高压技术与瞬态光谱技术、生物凝聚态的原子与分子物理、高性能纳米 / 非晶材料及新型能源材料在高压下的制备与行为等领域的基础及应用研究。至21世纪，进一步加强了对国防尖端科技与国家重大基础课题中提出的原子与分子物理问题的研究，并为相关领域提供了若干理论成果和数据。
2007-2012年，原子与分子物理研究所承担了各种科研项目共计123项，其中包括国家自然科学基金、总装备部预研基金、科技部支撑计划、重点实验室基金、国家“863”计划等项目共80余项。先后获部省科技进步奖一等奖3项、二等奖4项、三等奖4项，学术专著优秀奖1项。在国内外重要学术刊物上发表了论文近千篇，其中SCI收录论文354篇，影响因子>=6有3篇，影响因子>=2有38篇；EI收录86篇；申请专利10余项。学科的总体水平一直居于国内前列，并有一定国际影响。 高能量密度物理及技术教育部重点实验室（B类）于2008年5月获准建立。实验室学术委员会主任为中国工程院院士林祥棣研究员，实验室主任为龚敏教授。实验室紧密围绕国家国防科技中长其发展规划，依托我校物理学和核科学技术两个一级学科，以及原子分子物理、核技术及应用国家重点学科和凝聚态物理国家重点学科培育学科，开展高能量密度物理学相关领域的关键基础理论及应用基础技术研究，为我国高能量密度物理研究提供基础技术支撑和进行高水平人才培养。实验室主要研究方向有：高功率激光器光束传输与控制理论及技术、制靶科学与薄膜和陶瓷技术、强场与高温高压下的原子分子物理及技术、强激光与等离子体的相互作用理论及技术。
实验室有一支结构合理、水平较高的教学、科研队伍，共有科研人员50余人（其中院士1人，教授/研究员30人，教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者5人，四川省学术和技术带头人20人），在以上四个研究方向均形成了老中青结合、充满活力的研究团队，具有很强的创新科研能力。2008批准建立至今，实验室已承担了国防973、863、国防重点实验室基金、自然科学基金等项目50余项，科研经费1800余万元，发表学术论文近200篇，SCI收录100余篇，其中影响因子大于3.0的论文8篇。
