สถาบันนวัตกรรมการเรียนรู้ มีหน้าที่ความรับผิดชอบหลัก
3 ประการ คือ


1. ผลิตบัณฑิตปริญญาเอก และปริญญาโท
สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีศึกษา (หลักสูตร นานาชาติ) เป็นหลักสูตรที่เน้นทั้งเนื้อหาวิชาการและกระบวนการเรียนรู้ไปพร้อมกันและ ส่งเสริมนวัตกรรมและความคิดสร้างสรรค์ในแขนงวิชาต่างๆ ได้แก่ เคมี ชีววิทยา ฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ คอมพิวเตอร์ และวิทยาศาสตร์ชีวภาพ โดยมีวัตถุประสงค์ให้บัณฑิตมีความสามารถในการวิจัยทางนวัตกรรมการศึกษา บัณฑิตมีคุณภาพทั้งทางวิชาการและวิชาชีพ บัณฑิตมีคุณลักษณะที่รู้จริง รู้นาน รู้สร้างสรรค์ และสื่อสารได้ หลักสูตรนี้มีความร่วมมือกับคณะวิทยาศาสตร์ และคณะสังคมศาสตร์และมนุษยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

2. พัฒนาสื่อมัลติมีเดีย อุปกรณ์ และรูปแบบการเรียนรู้
ซึ่งประกอบไปด้วย สื่ออิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ และรูปแบบการเรียนรู้
2.1 อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ : เพื่อ เสริมทักษะและการเรียนรู้ด้วยตนเองของนักเรียน เช่น ColorReader เครื่องอ่านและวัดสีเฉพาะบางสี TRIColorReader เครื่องอ่านและวัดสีได้ทุกสีและ RGB Box เครื่องผสมแสงสี นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์และเครื่องมืออีกหลายชนิดที่ใช้งานร่วมกับคู่มือปฏิบัติการ
2.2 รูปแบบการเรียนรู้ : เป็น การสร้างรูปแบบการเรียนการสอนที่มีนวัตกรรมในหัวข้อต่างๆ ทางวิทยาศาสตร์รวมทั้งปฏิบัติการใหม่ๆ เพื่อส่งเสริมให้ผู้เรียน คิดเป็นทำเป็น เพื่อให้สามารถเรียนรู้ได้ด้วยตนเองและเรียนรู้ตลอดชีวิต มีความสร้างสรรค์และมีนวัตกรรมรวมทั้งมีจริยธรรม กล่าวคือ ให้ผู้เรียนสามารถ “รู้จริง รู้นาน รู้สร้างสรรค์ และสื่อสารได้”
2.3 แบบจำลองเสริมการเรียนรู้ : เพื่อ ช่วยเสริมสร้างความเข้าใจในเนื้อหาวิชา ได้แก่ ชุดโครงสร้างแบบจำลองดีเอ็นเอทั้งแบบสำเร็จและแบบประกอบเอง โครงสร้างแบบจำลองของกล้ามเนื้อ แบบจำลองโปรตีน แบบจำลองเซลลูโลส สำหรับครู/อาจารย์ นักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลายและนักศึกษาระดับอุดมศึกษาตอนต้น
2.4 สื่อมัลติมิเดีย : สื่อ มัลติมีเดีย เพื่อเสริมการเรียนรู้ สำหรับครู/อาจารย์ นักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลายและนักศึกษาระดับอุดมศึกษาตอนต้น รวมทั้งสำหรับคนพิการทางการได้ยินและการมองเห็น ในรูปแบบ CD และ on-line ใน website
