Das KIS betreibt Grundlagenforschung in der Astronomie und Astrophysik mit besonderem Schwerpunkt in der Sonnenphysik und ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Es betreibt federführend die Sonnenteleskope im Observatorio del Teide auf Teneriffa, sowie das alte Sonnenobservatorium auf dem Schauinsland bei Freiburg. Ebenso bietet das Institut Lehrveranstaltungen an der Universität Freiburg und bildet wissenschaftlichen Nachwuchs aus.