Лаборатория выполняет как научно-исследовательские, так и образовательные функции. Проводимые научные исследования затрагивают вопросы нелинейной динамики, теории случайных процессов, численного моделирования одиночных колебательных систем, ансамблей и многослойных сетей связанных осцилляторов, а также экспериментальной реализации исследуемых динамических систем средствами электроники. 

В список исследуемых явлений входят: сложные формы бистабильного поведения, стохастические бифуркации, стохастический и когерентный резонансы, управление колебательными процессами при помощи шума, формирование пространственных структур в динамике систем с запаздыванием, бифуркационные явления в детерминированных одиночных системах с мемристором и ансамблях с мемристивной связью, динамика сложных сетей связанных осцилляторов с взаимодействием высокого порядка. 

Практические наработки, полученные при проведении научных исследований, интегрируются в учебный процесс и частично присутствуют в дисциплинах, преподаваемых сотрудниками Института физики.