L'institut peut comporter des départements scientifiques regroupant des unités de recherche et de service, ayant notamment pour objet de favoriser l'accomplissement de ses missions et le développement de ses actions de partenariat avec les établissements d'enseignement supérieur et les autres établissements de recherche par grands secteurs d'activité. Leur nombre, leur nature et leurs modalités de fonctionnement sont arrêtés par le conseil d'administration, sur proposition du président de l'institut et après avis du conseil scientifique.
Les directeurs de département scientifique sont nommés par le président de l'institut, après avis du conseil scientifique. La durée maximale de leur mandat est de quatre ans, renouvelable une fois. Leur fonction n'est pas compatible avec celle de membre du conseil d'administration, du conseil scientifique ou d'une commission scientifique ou de gestion de la recherche et de ses applications.
Ils assurent l'animation scientifique de leur département et veillent au développement de collaborations entre les départements.