Im Gründungsjahr 1990 startet das Institut in den Räumlichkeiten des Philips-Forschungslaboratoriums in Hamburg mit 15 Mitarbeitern und einem Budget von umgerechnet 0,53 Mio. Euro. 1994 zieht das Institut von Hamburg nach Braunschweig und erhält 2010 ein Neubaugebäude, in dem fortan Werkstücke von der Reinigung und Vorbehandlung bis zur Beschichtung in industriellem Maßstab gearbeitet werden.
Forschungsschwerpunkt des Fraunhofer IST ist die Entwicklung der Oberflächentechnik mit Kompetenzen in den zugehörigen Produkt- und Produktionssystemen. Ziel ist es, maßgeschneiderte und nachhaltige Lösungen – vom Prototyp über wirtschaftliche Produktionsszenarien bis hin zur Skalierung auf industrielle Maßstäbe, und dies auch unter der Maßgabe geschlossener Material- und Stoffkreisläufe zu erarbeiten.