Виконання робочих планів наукової діяльності Центру забезпечується як наявністю існуючого устаткування та обладнання, так і необхідністю виконання певного обсягу допоміжних робіт із залученням сторонніх організацій як на основі договорів про науково-технічне співробітництво, так і в плані надання технічної допомоги. Останні роботи як правило здійснюються з науковими організаціями, з якими Центр має багаторічні творчі стосунки, наприклад з Інститутом металофізики ім. Г.В.Курдюмова НАН України (комплекс на базі ЯМР спектрометру, Bruker), Інститутом фізики напівпровідників ім. В.Є Лашкарьова НАН України (Атомно-силовий мікросоп (АСМ) NanoScope IIIa, Digital Instrument Оптичний мікроскоп БІОЛАМ), Інститутом загальної неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України (ренгенівський фотоелектронний спектрометр), Інститутом колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського (хромато-мас-спектрометрична система Agilent 6890/5975inert (Agilent Technologies, США), мас-спектрометр з індуктивно-зв’язаною плазмою модель Agilent 7500се), Інститутом фізики НАН України (Серійний фур’є-спектрометр Bruker IFS -66 Німеччина, Спектрометр Shimadzu UV-2401PC, RENISHAW InVia Raman Microscope).

Дослідницькі роботи в Центрі в значній мірі забезпечуються наявністю приладів колективного користування:

• Електронно-зондовий мікроаналізатор JXA-8200, JEOL Ltd, Японія, 2007 р.;
• Сканівний електронний мікроскоп JSM-6490LV з енергодисперсійним спектрометром INKA Energy 350XT, спектрометром з хвильовою дисп. INKA Wave 500 та системою реєстрації картин дифракції зворотньорозсіяних електронів HKL Channel 5 EBSD, JEOL Ltd,  Японія,  2010 р.

Фахівці, які проводять дослідження на даних приладах, мають відповідний досвід більш як 30 років. Крім того, вони мають великий досвід по технічному обслуговуванню наукового обладнання (деякі з них пройшли навчання щодо здійснення сервісних робіт під керівництвом спеціалістів фірми «ДЖЕОЛ», Японія.) Це дає можливість забезпечити ефективне використання приладів і проводити дослідження як для виконання тематичного плану науково-дослідних робіт ТЦ НАН України, так і за замовленням значної кількості установ НАН України.

Як прилад колективного користування Центр має комплекс на базі Фур’є ЕПР спектрометру ELEXSVS SERIA E 580-10/12, який в межах договору про науково-технічне співробітництво використовується лабораторією «Синтезу наносистем та наноматеріалів» у складі відділу електронно-зондових досліджень багатофункціональних матеріалів. ЯМР – комплекс в ІМФ ім. Г.В. Курдюмова використовується для виконання досліджень з розробки методології діагностики синтезу наносистем та нанокомпозитів.

На балансі Центру обліковується також унікальне обладнання – автоматичний вакуумний електронно-оптичний модуль, Tescan, Чехія, який в межах договору про науково-технічне співробітництво використовується як прилад колективного користування разом з Інститутом фізики НАН України.

Функціонування комп’ютеризованого комплексу на базі вакуумного універсального посту ВУП-5М розширює можливості виконання власних досліджень Центру та надання науково-технічних послуг іншим установам.

Співробітництво ТЦ НАН України з зацікавленими дослідниками відділень НАН України та Вищих навчальних закладів МОН України:

Відділення фізико-технічних проблем матеріалознавства

• Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України;
• Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевіча НАН України;
• Інститут монокристалів НАН України;
• Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України.

Відділення наук про Землю:

• Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України;
• Інститут радіаційної екології ім. Е.І. Соботович НАН України.

Відділення механіки:

• Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України;
• Інститут проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України.

Відділення фізики і астрономії

• Інститут фізики НАН України;
• Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України;
• Інститут фізики гірничих процесів НАН України;
• Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України.

Відділення біохімії, фізіології і молекулярної біології:

• Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України;
• Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України;
• Інститут молекулярної біології і генетики НАН України;
• Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є.Кавецького НАН України.

Відділення хімії:

• Інститут фізичної хімії ім. Л. В. Писаржевського НАН України;
• Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В. І. Вернадського НАН України НАН України;
• Інститут органічної хімії НАН України;
• Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України;
• Інститут фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України;
• Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А. В. Думанського НАН України;
• Фізико-хімічний інститут ім. О. В. Богатського НАН України;
• Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України;
• Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України;
• Інститут сорбції та проблем ендоекології НАН України;
• Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф. Д. Овчаренка НАН України.

Вищі навчальні заклади підпорядковані МОН України:

• Одеський національний університет ім. І.І. Мечнікова;
• Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна;
• Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара;
• Київський національний університет імені Тараса Шевченка;
• Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»;
• Національний університет «Львівська політехніка»;
• Український державний хіміко-технологічний університет (Дніпро);
• Київський національний університет технологій та дизайну;
• Національний університет біоресурсів і природокористування України;
• Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу.