上海技物所创建于1958年10月，是集基础研究、工程技术研发和高新技术产业化为一体的综合型研究机构。上海技物所以红外物理与光电技术研究为定位，重点发展空天红外与光电有效载荷、红外凝视成像及信号处理、红外探测器、空间主动光电技术及遥感信息处理等技术。
上海技物所着眼于国家重大战略需求，针对相关技术领域的特点，已形成具有自身特色的、覆盖“基础前沿—核心组部件—系统集成”完整研发体系。设有研究室13个，建有红外科学与技术重点实验室、红外探测全国重点实验室、传感技术联合国家重点实验室（光传感器专业点）、中国科学院红外成像材料与器件重点实验室、中国科学院红外探测与成像技术重点实验室、中国科学院空间主动光电技术重点实验室、中国科学院智能红外感知重点实验室以及上海市光学薄膜与光谱调控重点实验室。
自建所以来，研究所培养了一大批高素质研究和技术人才，包括中国科学院院士8人、中国工程院院士2人、国际欧亚科学院院士1人（兼）等，现有各类国家级专家百余人次。上海技物所是国务院学位委员会批准的首批博士、硕士学位授予单位之一。目前设有电子科学与技术（下设物理电子学、微电子学与固体电子学、电路与系统）、光学工程、物理学（下设光学、凝聚态物理）、动力工程及工程热物理（下设制冷及低温工程）4个一级学科学术型博、硕士研究生培养点；信号与信息处理二级学科学术型硕士研究生培养点；以及电子信息（下设新一代电子信息技术（含量子技术）、集成电路工程、光电信息工程）一级学科的专业型博、硕士研究生培养点。另设电子科学与技术以及物理学2个博士后科研流动站。截至2023年底，共有在学研究生641人（其中硕士生169人、博士生267人、留学生6人、联合培养研究生199人）、在站博士后90人。
2023年，上海技物所有在研项目481项（其中，工程型号类61项、基础预研类420项）。上海技物所是中国空间科学学会空间遥感专业委员会、中国光学工程学会红外与光电器件专业委员会、中国遥感应用协会高光谱遥感技术与应用委员会、上海市传感技术学会的挂靠单位，上海市红外与遥感学会理事单位之一。研究所编辑出版《红外与毫米波学报》、《红外》等学术期刊。
