建所以来，光电所在自适应光学、光束控制、光电跟踪测量、微纳光学等领域取得了多项重大成就，先后取得包括国家科技进步特等奖、一等奖以及国家科技发明二等奖在内的500余项科技成果，申请专利500余件，授权专利180余件，发表论文4200余篇。与此同时，广泛开展国内外学术交流与合作，促进高新技术项目的产业化。

2012年，光电所共有在研项目271项。其中，承担国家16个重大科技专项中4个专项相关科研课题或项目，承担国家“973”计划项目1项，承担国家“863”计划项目49项，承担国家自然科学基金项目22项，承担中科院知识创新工程重大项目1项、重要方向性项目4项，其他部委项目16项。