Научно-исследовательская деятельность профессорско-преподавательского состава, аспирантов, студентов академии направлена на достижение основной цели – подготовку специалистов, обладающих современными профессиональными навыками и высокой квалификацией в области физической культуры и спорта, адаптивной физической культуры, безопасности жизнедеятельности, психологии, педагогики, менеджмента.
Важным условием качественного ведения учебного процесса и научно-исследовательской работы является профессионализм профессорско-преподавательского состава вуза. В настоящее время более 60% штатных преподавателей имеют ученую степень и звание.
Научными исследованиями в академии занимаются следующие структурные подразделения: Научно-исследовательский институт проблем спорта и оздоровительной физической культуры; кафедры теоретического и практического циклов. Учебно-исследовательская и научная работа студентов проводится на базе кафедральных проблемных лабораторий.
Большое значение в решении фундаментальных и прикладных научных задач имеет работа Научно-исследовательского института проблем спорта и оздоровительной физической культуры. НИИ включает в себя 4 лаборатории: физиологии нервной и мышечной систем; физиологии дыхания и электрокардиографии; психофизиологии; морфологии.
Академия обладает существенным потенциалом молодых ученых, обучающихся по направлениям подготовки кадров высшей квалификации: 49.06.01 Физическая культура и спорт; 06.06.01 Биологические науки.
Важное место в научной работе занимает библиотека, которая организует библиотечно-библиографическое обслуживание читателей, выявляет и систематически изучает информационные потребности студентов, аспирантов, преподавателей. Фонд библиотеки - свыше 80 тыс. экземпляров.
Академия тесно сотрудничает с ведущими высшими учебными заведениями и научно-исследовательскими институтами РФ. ВЛГАФК осуществляет международное сотрудничество в научной сфере. Академия является полноценным членом таких международных организаций как: International Network of Sport Science and Health (членство с марта 2006); International Association of Sport Kinetics (членство с сентября 2006); International Council of Sport Science and Physical Education (членство с ноября 2006); European College of Sport Science (членство с июня 2007).