科学仪器设备新原理、新方法和新技术。突破微观、宇观、综合复杂体系和极端条件下的测试分析新原理、新方法，研制具有原创性或新概念的科学装置。开发具有原位、活体、动态、无损、无污染、灵敏、高通量、高分辨等特征的科学检测、分析、成像与操控技术，开发物质组成、功能和结构信息获取等分析及表征技术，开发地球科学与空间科学研究中新观测手段和信息获取技术。

前沿科学仪器设备。利用太赫兹技术、微纳米技术、超导技术、量子调控技术、粒子探测技术以及信息技术等，研发若干创新性强、功能完备、应用前景广的重大科学仪器设备。

通用科学仪器设备。重点研发色质联用仪器、高端显微镜、频谱仪、无损检测仪、虚拟仪器、高端成像仪、高精度天平等一批我国需求量大、价格昂贵的高端科学仪器设备；加强已有科学仪器设备相关成果的专用化、便携化、网络化研究，针对具体应用领域形成完善的应用解决方案。

专用科学仪器设备。围绕国家重大战略需求和特殊应用领域需求，促进军民两用技术发展，加强一批专用科学仪器设备的开发和应用，突破瓶颈制约；加强农业和食品、环境保护、医药卫生、能源、矿产资源等行业领域的专用仪器设备开发。

科学仪器设备关键部件和配套系统。加强高稳定光源、高性能检测器、离子源、常压或低真空质谱质量分析器、高效分离色谱柱及填料、真空泵、全息光栅、电感耦合装置、高性能实验数据传输部件等关键部件的研发；加强样品前处理装置、真空系统、数据库、软件模型等开发。

科学仪器设备（装置）二次开发。加强现有科学仪器设备（装置）消化吸收和再创新，拓展功能，依托上海光源、兰州重离子加速装置、北京正负电子对撞机、高通量研究堆等重大科学装置，搭建用户科学仪器设备实验装置，提升现有重大科学装置的综合使用效益，带动一批重要科学仪器设备研发。