Das IPK gehört zu den weltweit führenden Forschungseinrichtungen in den Bereichen Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung. Die Forschung dient der Aufklärung grundlegender Prinzipien von Evolution und Pflanzenentwicklung, der verbesserten Anpassungsfähigkeit von Kulturpflanzen an variable Umweltbedingungen sowie der Entwicklung innovativer Ansätze zur Erhaltung, Erforschung und Nutzbarmachung der Kulturpflanzenvielfalt. Die Forschungsziele des Instituts sind auf eine effiziente und nachhaltige Nahrungs-, Energie- und Rohstoffversor- gung und damit auf die Bewältigung globaler Herausforderungen ausgerichtet. Zentrale Forschungsinfrastrukturen sind die Bundeszentrale Ex-situ-Genbank und diverse Anlagen zur automatisierten Phänotypisierung. Weltweit einmalig ist die PhenoSphere, eine Pflanzenkulturhalle, in welcher wie in einer Klimakammer Umweltbedingungen (Licht, Temperatur, Luftfeuchte, CO2-Konzentration, Boden, Pflanzenbestände etc.) kontrolliert und simuliert werden können.