仪器仪表是人类获取信息、认识自然、改造自然的重要工具。仪器仪表工程广泛涉及到国民经济、科学研究和与人们日常生活相关的各个方面，是提供检测、计量、监测和控制装置、设备与技术的综合性工程领域，为人类社会提供了重要的物质技术保障。随着激光技术、电子学技术、自动化技术、精密机械技术、计算机及软件技术的飞速发展，以及新材料、新工艺的不断出现，不仅充实和丰富了仪器仪表工程学科领域的基础，而且拓宽和发展了本学科的研究领域，使得仪器仪表向精密化、自动化、智能化、集成化、微型化和多功能方向发展。
本工程领域涉及工程光学、传感技术、电子技术、计算机技术、精密机械技术、现代测控技术与系统，以及精密仪器及自动仪表设计、制造、试验、使用、维修等基础理论、技术和方法，现已发展成为以精密机械、电子学、光电工程、计算机科学、检测技术及自动化等学科相互交叉和相互渗透的综合性工程领域。
主要研究方向包括：
1、光电与视觉检测技术：利用激光技术和光电传感器，通过光学、电子技术、图像处理、计算机视觉等多学科交叉技术的应用，实现对各种物理量和信息的探测分析。研究开发视觉测量系统、光学全场测试系统、光电测试系统集成、光电测量仪器。
2、光纤传感技术与光电器件：研究新型传感器机理及信息获取和处理方法。面向空间载荷测量与结构损伤监测，主要研究新型光纤传感机理和微型化解调系统、光纤光栅传感器制作与封装技术以及分布式光纤传感技术与系统。研究压电传感器件、MEMS惯性器件、压电材料与敏感器件。
3、生物医学检测技术及仪器：面向生命科学与生物医学工程领域的光电检测技术，医学图像处理和高端仪器开发，研究开发生物流变测试仪器、免疫分析与生化测试仪器、凝血与流式细胞分析仪器、生物医学成像仪器。
4、光机电一体化与智能系统：面向光机电一体化产品设计与制造，研究开发测控集成技术与系统、现代测控技术与系统、远程传输与网络控制系统、精密机械与伺服系统、传感检测技术与系统、智能传感技术与智能结构系统、激光导向智能测控系统、网络安全检测系统，智能仓储与物流系统等。