В НМК ИФМ УрО РАН ведутся исследования с использованием пучков быстрых и тепловых нейтронов исследовательского атомного реактора ИВВ-2М. НМК ИФМ УрО РАН является единственным в России Центром, в котором нейтронографическими методами исследуются высокорадиоактивные материалы, в том числе функциональные, для использования в промышленности. Кроме того, это единственный в РАН и единственный в Урало-Сибирском регионе нейтронный центр, где проводятся основные нейтронные исследования в области физики конденсированного состояния. Реактор ИВВ-2М имеет мощность 15 МВт. Плотность тепловых и быстрых нейтронов в центре реакторной зоны составляет 1∙1014 и 4∙1014 н/(см2 сек) соответственно.

УНУ «НМК ИФМ УрО РАН располагает набором нейтронных дифрактометров, возможностями проводить облучение образцов в вертикальных каналах атомного реактора, а также различными установками для исследования физических свойств, главным образом, облученных образцов. В перечень основного оборудование входят:

  • Комплекс "Нейтронный дифрактометр высокого разрешения со стодетекторной системой регистрации нейтронов  Д-7а". Разработка ИФМ УрО РАН. Назначение: Измерения кристаллической структуры, фазового состава и внутренних микронапряжений материалов выполняются в интервале температур от 4.2 К до 1000 К и магнитных полях до 1.2 Тл при внешнем гидростатическом давлении до 15 Кбар при температуре порядка 300 К.
  • Комплекс "Многоцелевой автоматизированный двухосный нейтронный дифрактометр высокого разрешения Д-3". Разработка ИФМ УрО РАН. Назначение: Магнитная нейтронография. Малоугловое рассеяние нейтронов на высокопористых материалах. Длина волны 2.45 и 1.7 Å. Угловое разрешение 0.3 - 0.4 %, малоугловые эксперименты с минимальным q=0.045 Å . Диапазон температур (4.2 -  1000) К; Гидростатическое давление до 15 Кбар при температуре 300 К.
  • Комплекс "Многодетекторный дифрактометр для исследования монокристаллических образцов Д-7б". Разработка ИФМ УрО РАН. Назначение: Исследование особенностей структурных превращений при реконструктивных переходах, исследование трансформаций кристаллической структуры материалов при облучении быстрыми нейтронами. Разрешение 0.3%. Диапазон изменения температур от 2.5 до 1000 К".
  • Аппарат рентгеновский ДРОН-УМ-1. Производство ЛОМО, Россия. Назначение: Измерение методом рентгеновской дифракции кристаллической структуры и фазового состава материалов. Приспособлен для работы с радиоактивными образцами.
  • Мёссбауэровский спектрометр с возможностью исследования высокорадиоактивных образцов, изготовленный на базе спектрометра MS-1101.  Создан в ИФМ УрО РАН. Назначение: Исследование фазового состава и локальной структуры на уровне ближайших окружений атомов Fe. Использование резонансного детектора позволяет проводить исследования радиоактивных образцов. (Ввод в эксплуатацию планируется в 2020 году).

Низкотемпературные измерения обеспечиваются двухступенчатым гелиевым криорефрижератором замкнутого цикла на импульсных трубках (SRP-082В-F70Н) производства компании «Sumitomo» для проведения автономных низкотемпературных исследований на пучках тепловых нейтронов.

Метрологическое обеспечение оборудования УНУ НМК ИФМ УрО РАН осуществляется Отделом метрологии ИФМ УрО РАН.