본 연구소는 자연과학 각 분야의 연구를 수행하여 기초 및 응용 과학 발전에 공헌함을 목적으로 1984 년 9월 1일에 설립되었다. 전통학문과 첨단과학이 조화된 연구중심 대학원 대학으로 지향 발전하고자 하는 본교의 발전목표와 부합하여 자연과학 분야의 독창적이고 창의적인 연구를 통하여 이론 및 그 응용방법을 개발하고 전문적인 고급 연구인력을 양성？배출함으로써 과학 기술 선진국으로 발전하는데 기여하며 국제적인 연구기관으로 발전하는데 그 목표를 두고 있다. 또한 본 연구소는 연구의 특성화를 위한 연구조직을 재편하고 집단화하여 기초적인 과학기술 원리규명에서부터 경쟁력있는 첨단 소재 개발에 이르기까지 특성화된 연구단을 통한 세계적 경쟁력을 지닌 중점연구소로서 기초 및 응용 과학 연구의 핵심적인 리더 역할을 수행함을 21세기 새로운 목표로 설정하고 있다.
본 연구소의 구성원은 수학, 물리학, 화학, 생명과학 분야의 교수, 대학원 학생 그리고 연구소 상근하여 연구에 전념하는 연구교수, 연구원들이며 이들을 브레인 풀로하여 연구를 수행하고 있는 자연과학대학을 대표하는 연구소이다. 기초과학을 비롯한 각 정부부처의 산하 국가 연구기관, 산업체 등의 응용 연구과제이 이르기까지 자연과학 분야의 연구과제를 수주하여 활발한 연구를 수행하는 연구소이며 각 분야의 기초, 협동 연구를 활성화하고자 연구 진흥 및 연구 선진화를 위한 연구 학술 활동 사업을 적극적으로 추진하고 있다.