CIN2 compte amb cinc línies d'investigació. Teoria i simulació en la nanoescala, Microscopia de sonda d'escombrat i espectroscopía de radiació sincrotró, Propietats físiques de nanoestructures fabricades, Aproximacions químiques a materials i dispositius funcionals nanoestructurats i Dispositius i Nanobiosensors. Cadascuna d'aquestes àrees tenen les seves sublinies. En aquest moment, hi ha 14 sublínies d'investigació.

• + Atomic Manipulation And Spectroscopy
• + Inorganic Nanoparticles
• + Magnetic Nanostructures
• + Nanobioelectronics & Biosensors
• + NanoBiosensors and Bioanalytical Applications
• + Nanostructured Functional Materials
• + Novel Energy-Oriented Materials
• + Oxide Nanoelectronics
• + Phononic and Photonic Nanostructures
• + Physics and Engineering of Nanodevices (PEN)
• + PLD & Nanoionics
• + Quantum Nanoelectronics
• + Small Molecules on surfaces in ambient and pristine conditions
• + Theory And Simulation