Das IPN ist eine außeruniversitäre Forschungseinrichtung der Leibniz-Gemeinschaft. Das Institut gliedert sich in die sieben Fachabteilungen Erziehungswissenschaft und Pädagogische Psychologie, Pädagogisch-Psychologische Methodenlehre und Datenwissenschaften, Biologie-, Chemie-, Physik- und Mathematikdidaktik sowie Fachbezogener Erkenntnistransfer. Eine Arbeitsgruppe Didaktik der Informatik ergänzt die Abteilungen. Die aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen und Projekte werden interdisziplinär in Teams aus Expertinnen und Experten der Fachdidaktiken, Pädagogik und Psychologie bearbeitet.
Wichtige Arbeitsbereiche des Instituts sind Talentförderung und Wettbewerbe.