Generar conocimiento y tecnología en el campo de la energía, tanto la proveniente de fuentes renovables como convencionales. Desarrollar programas de investigación, desarrollo y demostración en energía solar de concentración, área en la que el CIEMAT puede considerarse un centro de referencia europeo, así como eólica, fotovoltaica y biomasa. Estudiar procesos de combustión limpia de combustibles fósiles y procedimientos de reducción o eliminación de emisiones de dióxido de carbono. Dar apoyo y soporte a ENRESA y al Consejo de Seguridad Nuclear en el tratamiento de los residuos radiactivos y el aumento de la seguridad en las instalaciones.

En todos los casos, los desarrollos realizados se sitúan en un punto próximo a la aplicación de interés social y se acompaña con estudios socioeconómicos y medioambientales, así como con análisis globales de los procesos energéticos.