Viện đã trải qua 2 giai đoạn phát triển, từ 1984 đến 1994 trực thuộc Văn phòng Hội đồng Bộ trưởng; từ 1994 đến 2004 trực thuộc Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường nay là Bộ Khoa học và Công nghệ. Viện có nhiệm vụ nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới, cao (công nghệ laser, hồng ngoại, điện tử - tin học, vật liệu, sinh học và môi trường) bằng cách tiếp thu các công nghệ hiện đại, cải tiến và làm chủ các công nghệ, tiến tới sáng tạo công nghệ, tổ chức chuyển giao công nghệ nhằm đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và đảm bảo an ninh quốc phòng. Viện có 11 đơn vị trực thuộc gồm Văn phòng Viện, Ban Quản lý Đầu tư và Phát triển Dự án; Ban Kế hoạch – Tài chính, Chi nhánh tại thành phố Hồ Chí Minh và 07 trung tâm R&D.
Viện có một đội ngũ gần 300 cán bộ, công nhân viên, trong đó có 19 Tiến sĩ và Tiến sĩ khoa học, được đào tạo cơ bản có trình độ chuyên môn giỏi và phù hợp, đã phát huy được sức mạnh tổng hợp của mình để thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu - triển khai và dịch vụ khoa học công nghệ một cách có hiệu quả.
Các công trình nghiên cứu ứng dụng Laser có công suất lớn ở Việt Nam, phần mềm biên dịch tự động Anh - Việt, thiết kế mạch vi điện tử chuyên dụng, thiết bị tán sỏi thận ngoài cơ thể, máy đo ảnh nhiệt, áo giáp chống đạn, chế phẩm từ nguồn vi tảo... đã tạo ra cho Viện nét đặc thù riêng trong nghiên cứu.
Viện đã duy trì và phát triển hợp tác với các nước có quan hệ truyền thống như Nga, Trung Quốc, Đức, Hàn Quốc, Đài Loan... mở rộng mối quan hệ hợp tác với nhiều nước trên thế giới, các nước phát triển như Pháp, Mỹ, Nhật Bản, ... và các nước trong khu vực... Bước vào giai đoạn phát triển mới, trong bối cảnh hội nhập quốc tế và khu vực về khoa học và công nghệ cùng với nhiều cơ hội và thách thức, Viện cố gắng vươn tới trở thành một Viện triển khai mạnh trong các lĩnh vực công nghệ cao đáp ứng các yêu cầu của Nhà nước và xã hội với tư tưởng chỉ đạo là hiệu quả, gắn nghiên cứu với thực tiễn sản xuất và cuộc sống.
Viện Ứng dụng Công nghệ có tư cách pháp nhân, được sử dụng con dấu riêng và được mở tài khoản tại Kho bạc Nhà nước và Ngân hàng. Viện có các nhiệm vụ và quyền hạn chủ yếu sau đây :
Nghiên cứu, ứng dụng và chuyển giao các công nghệ cao, công nghệ mới thuộc các lĩnh vực Laser, Hồng ngoại, Vi điện tử, Tin học, Vật liệu mới, Quang điện tử, Sinh học. vào sản xuất và đời sống.
Tham gia các hoạt động thẩm định, tư vấn kỹ thuật, đánh giá công nghệ.
Tham gia nghiên cứu xây dựng các chính sách khuyến khích phát triển ứng dụng công nghệ cao, công nghệ mới vào sản xuất và đời sống.
Tham gia nghiên cứu xây dựng các quy định về đánh giá, nghiệm thu, ứng dụng và công bố kết quả nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ.
Đào tạo và bồi dưỡng cán bộ thuộc các lĩnh vực công nghệ cao, công nghệ mới có liên quan đến nhiệm vụ của Viện và của Bộ theo quy định của pháp luật.
Phối hợp thực hiện các hoạt động hợp tác quốc tế về khoa học và công nghệ thuộc các hướng công tác của Viện theo phân công của Bộ và quy định của Nhà nước.
Tham gia hoạt động tư vấn lập quy hoạch phát triển một số công nghệ cao.
Quản lý tổ chức và cán bộ, tài chính, tài sản và các hoạt động khác của Viện theo phân cấp của Bộ và theo quy định của Nhà nước.
Thực hiện các nhiệm vụ khác do Bộ trưởng giao.