El ICA tiene su propio laboratorio, con la infraestructura computacional avanzada para el desarrollo de sus actividades de investigación científica. La producción científica cuenta con más de 350 artículos científico y 3 libros, así como 25 tesis de doctorado y 43 disertaciones de maestría. Sin embargo, ha ganado cuarto Premios de Tecnología de la Petrobras, en los años 2005, 2007, 2008 y 2010.
Uno de los principales resultados logrados por los proyectos llevados a cabo por el Laboratorio de ICA, en asociación con la Petrobras, es el sistema OCTOPUS, que ofrece un ambiente integrado de apoyo a la decisión para el área E&P, realizando la optimización conjunta de la trayectoria y la localización de pozos con simulación de depósitos. Hay también, el SMART, que es un sistema modular de apoyo a la decisión para optimización del «scheduling» en refinerías de petróleo y el CONFPETRO que es un sistema de caracterización de la confiabilidad humana para áreas de petróleo.
En el sector de energía eléctrica, el ICA se destaca en la planificación, operación, control, programación, generación, eficiencia energética, distribución, comercialización, previsión, análisis de riesgo, medio ambiente, calidad y confiabilidad humana, inferencia y modelado. Entre los proyectos realizados en el sector eléctrico están: el Sistema Inteligente de Apoyo a la Decisión en la Recuperación de Pérdida por Fraude y en la Caracterización de los Defraudadores y el Sistema de Apoyo para la Planificación Estratégica de la Comercialización de Energía.