光电院的主要学科领域是光电工程领域以及与光电信息获取、传输、处理和应用相关的航空科技领域、航天科技领域和应用科技领域，重点开展：

　  新型光电探测、测量系统总体设计及其标准化技术研究；

　  新型激光技术应用系统总体设计集成研究；

　  空间应用系统总体设计集成技术研究；

　  空间有效载荷支持系统关键技术研究；

　  对地观测信息与导航处理与应用系统技术研究；

　  高空科学气球、系留气球工程和平流层飞艇（临近空间飞行器）系统集成及其关键技术研究。

　  目前，光电院主要承担了载人航天工程空间应用系统任务、平流层飞艇任务、大屏幕激光显示系统、无人机遥感综合验证等重大项目。