El ICFO fue fundado por el Gobierno de Cataluña y la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), quienes son miembros de su patronato junto con las Fundaciones Cellex y Mir-Puig, entidades filantrópicas que han desempeñado un papel fundamental en el avance del instituto. Situado en el Parque Tecnológico del Mediterráneo en el área metropolitana de Barcelona, el instituto actualmente acoge a más de 450 personas, organizadas en 26 grupos de investigación en 80 laboratorios de investigación de vanguardia.
Las líneas de investigación abarcan diversas áreas en las que la fotónica desempeña un papel decisivo, con énfasis en temas básicos y aplicados relevantes para la medicina y la biología, técnicas de imagen avanzadas, tecnologías de la información, una gama de sensores ambientales, láseres sintonizables y ultrarrápidos, ciencia cuántica, fotovoltaica y las propiedades y aplicaciones de nanomateriales como el grafeno, entre otros.
Como parte de su misión de realizar investigación de alto nivel y de excelencia, el ICFO también tiene como prioridad la formación de la próxima generación de científicos y tecnólogos. Asimismo, el ICFO es muy proactivo en el fomento de actividades empresariales, la creación de empresas derivadas (spin-offs) y en el impulso de colaboraciones y vínculos entre la industria y los investigadores del centro.