Отдел пламенно-импульсных процессов (ОПИП) занимается фундаментальными исследованиями в области физики плазмы и ядерной физики. Исследование поведения высокотемпературной плазмы проводятся на установке плазменный фокус «Феникс». На плазменном фокусе КПФ-4 исследуются нейтронный выход и выход жесткого рентгеновского излучения из плазмы при экспериментах на различных газах (водород, аргон, дейтерий), а также формирование высокоскоростных плазменных образований, которые используются для моделирования процессов в молодых звёздных объектах.

На установке «Гелиос» ведётся работа по исследованию возможности инициирования ядерных процессов в плотной низкотемпературной неидеальной плазме, которая создаётся электровзрывом тонких металлических проводников в высоком вакууме. На основании данных, полученных на физических и биологических детекторах, обнаружено, что сильноточные  электровзрывы вольфрамовой проволочки сопровождаются возникновением проникающего излучения.