Главными объектами прикладных исследований ИНЭИ РАН являются топливно-энергетический комплекс (ТЭК) страны и регионов, Единая система газоснабжения и Единая электроэнергетическая система страны (включая ядерную энергетику), нефтяная и угольная отрасли, научно-технический прогресс в энергетике России, энергетика стран СНГ.

При выполнении исследований ИНЭИ РАН выступает как независимая организация, тесно взаимодействующая с другими институтами РАН, с федеральными министерствами и региональными администрациями, с отечественными и зарубежными, исследовательскими и консалтинговыми организациями.

Особенностью деятельности ИНЭИ РАН является использование адаптированной к новым условиям методологии системных исследований энергетики. Она позволяет формировать в рамках единых сценарных условий взаимосогласованную систему прогнозов экономического развития страны и ее регионов, спроса на различные виды энергетических ресурсов, а также развития производственного потенциала всех отраслей ТЭК. В рамках этой системы действует постоянно развивающийся комплекс математических моделей, базирующийся на уникальной, собранной за много лет, базе данных и современных информационных технологиях.