應用光學研究所主要從事應用光學的研究工作，具體結合國家自然科學基金、省産學研和蘇州市工業項目展開相應的應用研究。重點滿足航空航天、軍事、工業等領域對精密光學元件的需求，着重于精密光學元件的設計、數控加工工藝和檢測技術，研發具有自主知識産權的産品和技術。研究所在滿足機構建設定位的前提下，支撐光學工程碩士點的招生與建設，在此基礎上，建設以博士為主要成員的科研團隊。

研究建立通用的光學元件的設計數學模型，在掌握主流光學軟件的接口标準的基礎上，研制具有自主産權的光學設計軟件。 根據設計的光學元件模型，在精雕機和抛光機的基礎上，借助3D設計軟件，研發光學元件的加工工藝。 在以色列ROTLEX公司Classplus-2000面型檢測儀和美國zygo公司激光幹涉儀基礎上研究适用不同情況的光學元件的檢測系統。