固体力学所的科学研究工作一贯坚持基础研究与应用研究并重的方针。在基础研究方面主要围绕固体力学领域以及力学与物理、化学、材料、生物、信息等交叉领域有重要理论意义的科学前沿问题，计算和实验两个方向也配合开展这方面的研究。在应用研究方面针对对国民经济和国防建设有重要意义的重大工程和应用问题，结合的主要领域有航空航天、海洋、能源、机械、汽车、石化、土木水利、石油勘探、武器装备等。ISM的主要研究方向包括：
微纳米力学；
智能和功能材料与结构力学；
生物力学与医学工程；
损伤、疲劳、断裂和重大工程评价；
航天航空结构力学；
计算力学及其应用；
实验力学及其应用。