O Instituto de Estudos Avançados (IEAv) é um instituto de pesquisa federal, ligado ao Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA), do Comando da Aeronáutica. O IEAv tem como missão "ampliar o conhecimento científico e o domínio de tecnologias estratégicas para fortalecer o Poder Aeroespacial Brasileiro." A estrutura física do IEAv divide-se em seis divisões: Aerotermodinâmica e Hipersônica (EAH), Energia Nuclear (ENU), Física Aplicada (EFA), Geointeligência (C4ISR), Suporte Tecnológico (EST) As áreas de concentração de P&D, no entanto, são inter-relacionadas, as quais são mencionadas a seguir:

​

Aerotermodinâmica e Hipersônica (EAH)

Estudo de tecnologias disruptivas voltadas para o acesso facilitado ao espaço. O desenvolvimento de um motor aeronáutico capaz de gerar empuxo em regimes de voo hipersônicos se mostra como estratégico no cenário geopolítico internacional, apresentando diferentes aplicações nas áreas de Defesa e Espacial. Já o desenvolvimento de um veículo hipersônico completo incrementa tais capacidades no sentido de se dominarem as áreas de controle, telemetria, materiais, escoamento de fluidos e aerotermodinâmica, tanto por meio de modelos computacionais complexos quanto experimentais. Todas essas capacidades contribuem diretamente para a nossa Base Industrial, gerando diferentes spin-offs e produtos de alto valor agregado. 

​

Energia Nuclear (ENU)

Estudo de microrreatores nucleares com potência elétrica no intervalo de 0,1 a 1000 kW visando à operação espacial ou em regiões isoladas, com confiabilidade e portabilidade elevadas. Para tanto, são estudados métodos de cálculo de núcleo de reatores nucleares; desenvolvimento de combustível nuclear; processos de enriquecimento isotópico; análise e desenvolvimento de ciclos térmicos (Brayton e Stirling) para conversão de calor em eletricidade; tubos de calor para condução/rejeição passiva de calor; novos materiais e Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD). Ainda, a análise e medição de efeitos da radiação espacial na atmosfera terrestre e o estudo da interação e efeitos da radiação ionizante sobre indivíduos, materiais, componentes e sistemas expostos à radiação nas aplicações aeroespaciais são também elementos de destaque estudados nessa Divisão.

​

Física Aplicada (EFA)

A Divisão de Física Aplicada (EFA) tem por atribuição realizar pesquisa e desenvolvimento em áreas que envolvem fenômenos eletromagnéticos e aplicações das radiações. 

​

Geointeligência (C4ISR)

A informação é o elemento chave para o sucesso de qualquer missão. Porém, a disponibilidade de um grande volume de informações, por si só, não garante que as melhores decisões serão tomadas. Desenvolver soluções de suporte à decisão com base na avaliação das informações de inteligência e das tecnologias disponíveis é a missão da Divisão de C4ISR, sigla internacionalmente reconhecida para Comando, Controle, Computadores, Comunicações, Inteligência, Vigilância e Reconhecimento (do inglês Command, Control, Computers, Communications, Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance). O conceito de C4ISR envolve diversas fases do processo de gerenciamento da informação, tais como: obtenção, armazenamento, análise, visualização, disseminação, suporte à decisão e controle das ações.

​

Suporte Tecnológico (EST)

A Divisão de Suporte Tecnológico (EST) tem como missão dar apoio técnico nas áreas de mecânica e eletrônica aos projetos de pesquisa do IEAv. Executa serviços de projetos, desenhos e fabricação de peças e sistemas mecânicos, utilizando os sistemas CAE (Computer Aided Engineering), CAD (Computer Aided Design) e CAM (Computer Aided Manufacturing), na área de mecânica, e projeto e fabricação de placas de circuito impresso, bem como projetos e montagem de sistemas de automação, na área de eletrônica. Para isto conta com máquinas, equipamentos e processos modernos, com  alto nível de exatidão e precisão.