Posláním Akademie věd ČR je špičkový výzkum zaměřený na problémy a výzvy, kterým čelí současná společnost. Témata jako energetická budoucnost České republiky, zdraví občanů, umělá inteligence nebo kvalita veřejných politik představují složité okruhy problémů, jejichž řešení vyžaduje široce založený interdisciplinární výzkum, a to jak základní, tak aplikovaný.
Strategie Akademie věd ČR reaguje na aktuální společenské výzvy promyšlenou formulací výzkumných programů, založených na spolupráci oborů a institucí při jejich řešení. Základní programový rámec Strategie AV21 byl přijat Akademickým sněmem v prosinci 2014. Výzkumné programy Akademie věd ČR jsou otevřeny partnerům z vysokých škol, podnikatelské sféry a institucím státní a regionální správy, stejně jako zahraničním výzkumným skupinám a organizacím. Výzkumné programy jsou navrhovány a formulovány po dohodě vedení Akademie věd s řediteli pracovišť s přihlédnutím k trendům světové vědy, společenské relevanci a Národním prioritám orientovaného výzkumu. Ve spojení se Strategií AV21 je používáno motto „Špičkový výzkum ve veřejném zájmu“.
V menší míře se ÚTIA angažovala i v programech "Diagnostické metody a techniky" (2015–2021), "Voda pro život" (2020–2024) a "Město jako laboratoř změny" (2020–2024).
