Las instalaciones de investigación son instalaciones radiactivas de 1ª, 2ª o 3ª categoría encuadradas dentro del grupo de “instalaciones donde se manipulen o almacenen radionucleidos o equipos generadores de radiación, que puedan utilizarse con fines científicos, médicos, agrícolas, comerciales o industriales”. Se clasificarán como de 2ª o 3ª categoría dependiendo de la actividad total existente en la instalación, la cual está fijada en la reglamentación correspondiente y en la normativa del CSN en la que se definen los valores de exención para radionucleidos recogidos en el Reglamento sobre Instalaciones Nucleares y Radiactivas.

Las actividades de estas instalaciones están basadas en el empleo de material radiactivo como trazadores. La técnica consiste en incorporar radionucleidos a un compuesto químico material para seguir su curso o comportamiento mediante la detección de las radiaciones ionizantes que emiten. Estas técnicas se encuentran ampliamente difundidas desde los estudios médicos y bioquímicos hasta los estudios de transporte de fluidos y de contaminación ambiental. La elección del  radionucleido a utilizar depende del estudio que se desarrolle en cada momento y de la técnica empleada, como por ejemplo en los ensayos  in vivo o in vitro en el estudio de los diferentes procesos biológicos que tienen lugar en los seres vivos.

Las instalaciones que utilizan generadores de rayos X o aceleradores de partículas también están muy extendidas en investigación para análisis de materiales, espectrometría, fluorescencia y difracción de rayos X. Existe una única instalación de 1ª categoría en España en la que se generan, aceleran y almacenan haces de electrones para emitir luz sincrotrón con fines de investigación.

Recientemente se ha puesto en funcionamiento otra instalación radiactiva en la que se utilizan láseres pulsados ultracortos y ultraintensos para la producción de radiación ionizante