Encara que en els seus inicis l'IUPA es va centrar en l'àmbit dels plaguicides, en l'actualitat s'ha ampliat el camp de treball a altres àrees com són la investigació de contaminants orgànics en el medi ambient, amb èmfasi en contaminants emergents i productes de transformació/metabòlits, la seguretat alimentària, l'anàlisi d'aigües residuals amb finalitats epidemiològics, aqüicultura, i metabolómica.

L'element comú de la majoria de les investigacions dutes a terme és l'ús de tècniques híbrides de cromatografia (tant de gasos com de líquids) i espectrometria de masses, incloent analitzadors de quadrupol, parany d'ions, triple quadrupol, temps de vol (TOF), QTOF, IMS-QTOF MS, i Orbitrap.

L'IUPA es divideix en tres seccions:

• Laboratori d'Anàlisi de Residus de Plaguicides (LARP). El LARP va obtenir en 2001 el Certificat de Compliment de Bones Pràctiques de Laboratori per l'anàlisi de residus de productes fitosanitaris (Certificat 17BPL / 22), convertint-se en el primer laboratori espanyol a aconseguir aquesta certificació en l'àmbit de plaguicides. Des de l'any 2005, el LARP és Laboratori de Referència del Ministeri d'Agricultura, Pesca i Alimentació en matèria d'anàlisi de residus de plaguicides, per a la realització d'estudis realitzats sota els principis de les BPL (Orde Ministerial APA/1964/2005 de 6 de juny).
• Investigacions Analítiques, que alberga el Grup d'Investigació de Química Analítica en Salut Pública i Medi Ambient (Q-AMS)
• Recursos hídrics.

El IUPA és beneficiari de l'ajuda PROMETEO concedida per la Generalitat Valenciana a grups d'excel·lència investigadora des del 2009 (PROMETEU/2009/054; PROMETEO/2014/023; PROMETEO/2019/040). Aquesta ajuda ha permès un avanç notable en les investigacions relacionades amb aplicacions de l'espectrometria de masses en l'àmbit de la seguretat alimentària, toxicologia i medi ambient.