Филиал в г. Самаре организован в 1980 г. по совместной инициативе областного руководства и лауреата Нобелевской премии академика Н.Г. Басова для решения фундаментальных и прикладных задач в области создания новых лазерных систем и технологий.

С момента организации и по 1998 год директором Филиала был заместитель директора Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, член Президиумов Самарского научного центра и Поволжского отделения Инженерной академии наук, действительный член Российской Инженерной академии, дважды лауреат Государственной премии, доктор физико-математических наук, профессор Виктор Анатольевич Катулин.

В настоящее время в Самарском филиале ФИАН работают более 90 человек, в том числе около 50 исследователей, из них докторов наук -10, кандидатов наук -20. За прошедшие годы опубликовано более 1000 статей, сделано свыше 500 докладов на международных и российских конференциях, получено более 100 авторских свидетельств об изобретениях и патентов, выпущено два тома Трудов ФИАН, 12 монографий и 10 избранных глав в коллективных изданиях как в России так и за рубежом. Подготовлено и защищено 35 кандидатских и 11 докторских диссертаций.

Основные направления исследований:

• Разработка методов и средств формирования световых полей с заданными свойствами и управления их характеристиками. Фундаментальные исследования таких полей и их разнообразные приложения.
• Физико-химические процессы в газовых средах, включая активные среды лазеров, атмосферы планет. Энергообменные и химические процессы в углеводородные пламёнах и электрических разрядах.
• Создание и исследование новых типов лазеров.
• Оптические системы на основе диодных лазеров и их приложения.
• Нелинейная динамика неравновесных распределенных систем, включая лазерные системы, тепловыделяющие среды и плазму. Исследование структуры ударных и акустических возмущений, магнитогазодинамических волн, численное моделирование вихревых потоков.
• Исследование воздействия лазерного излучения на вещество. Разработка физико-химических основ обработки материалов концентрированными потоками энергии. Синтез структур и материалов с заданными свойствами. Синтез наночастиц и агрегированных нанокомплексов.