Au sein de l'INA, une équipe de recherche est présente. Fonctionnant comme un laboratoire académique, ses travaux de recherche appliquée sont principalement tournés vers l'informatique et s'intéressent à toutes les étapes de la vie des archives audiovisuelles de l'institut. Les chercheurs, ingénieurs et doctorants participent ainsi à l’élaboration de modèles théoriques, au développement et à l’expérimentation de prototypes dans les domaines de la restauration et numérisation des fonds, l’analyse des images et des sons, la reconnaissance des formes, la fouille de données, l’intelligence artificielle, le traitement sémantique des contenus et l'analyse des médias.