Руководитель – С.И. Вавилов (одновременно руководил Государственным оптическим институтом, эвакуированным в Йошкар-Олу).
Лаборатории находились в западном крыле Казанского университета. В 1942 г. сотрудники лаборатории люминесценции, которой непосредственно руководил Вавилов, разработали методы и средства светомаскировки военных объектов. На одном из казанских предприятий было организовано производство светосоставов постоянного действия. Новые средства светомаскировки отправлялись на авиационные, пороховые заводы, использовались при маскировке пристаней на Волге. Вместе со своим сотрудником С.А. Фридманом Вавилов разработал выпущенную на казанском заводе серию люминесцентных ламп особой конструкции для военно-морского флота. Были изготовлены специальные оптические устройства для ведения прицельного огня в ночное время.
Созданием акустических тралов – эффективного средства борьбы с вражескими минами – успешно занималась другая лаборатория ФИАНа, которой заведовал Н.Н. Андреев. Значительную часть работ он вместе с сотрудниками своей лаборатории проводил на боевых кораблях Черного и Балтийского морей. С их помощью акустическими тралами было оборудовано около сорока военных кораблей.
Важные военные темы, связанные с радиолокацией, разрабатывались в лаборатории Н.Д. Папалекси. В лаборатории Б.М. Вула был сконструирован прибор для борьбы с обледенением самолетов. В лаборатории Вула работал доцент КГУ Ю.Я. Янсон. Г.С. Ландсберг зимой 1941-1942 гг. организовал оптические мастерские, где было налажено изготовление стилоскопов. Приборы немедленно передавались представителям оборонных заводов и фронтовых ремонтных частей Красной Армии. Всего во время войны до возобновления промышленного производства было изготовлено около ста приборов.
И.Е. Тамм занимался теорией электромагнитных свойств слоистых сердечников, впоследствии лауреат Нобелевской премии по физике (1958).
Член-корреспондент АН СССР В.А. Аркадьев работал над темой № 3 - разработка прибора № 1 «Исследование излучателей и электронных детекторов электромагнитных волн длиною в доли миллиметра». В лаборатории В.А. Аркадьева работали доцент КГУ Е.К. Завойский и ассистент Салихов.
В числе сотрудников Института – академик П.А. Черенков, впоследствии лауреат Нобелевской премии по физике (1958). С его именем связано одно из самых блестящих открытий XX века, получившее название «Эффект Вавилова-Черенкова».
Черенков в Казани работал в лаборатории под руководством своего учителя С.И. Вавилова. Как вспоминала дочь Черенкова Елена Павловна, старший научный сотрудник отделения ядерной физики и астрофизики ФИАНа: «…жили мы впроголодь. Иногда, особенно вечером, была бы рада самой маленькой крошке хлеба».
П.А. Черенков часто уезжал в командировку в Подмосковье, где участвовал в работах оборонного значения. В 1941 г. в Москве на нынешней территории ФИАНа заканчивалось строительство акустического павильона и предполагалось начать проектирование мощного по масштабам того времени циклотрона. В циклотронную бригаду входили молодые физики, кроме Черенкова, будущий академик В.Е. Векслер, Е.Л. Фейнберг и Л.В. Грошев.
В.Л. Гинзбург, впоследствии лауреат Нобелевской премии по физике (2003) в 1940 г., окончив аспирантуру Физического института им.Лебедева (ФИАН) и защитив кандидатскую диссертацию, он остается в докторантуре Института для завершения докторской.
Война изменила его планы. Он принимает решение добровольцем идти на фронт, дважды подает заявление: получив отказ по состоянию здоровья, записывается в народное ополчение, но постановлением Правительства набор научных сотрудников прекращается.
В конце июля 1941 г., вместе с ФИАНом Виталий Лазаревич эвакуируется в Казань вместе с семьей.
Ожидая призыва в армию, Гинзбург старался поскорее закончить докторскую диссертацию на тему «К теории элементарных частиц», начатую им в предвоенный год, и защитил ее в Казани в мае 1942 г.
Когда грянула война, В.Л. Гинзбург-физик-теоретик, занимавшийся совершенно абстрактными исследованиями, также как и И.Е. Тамм, почувствовал себя не у дел и начал искать и нашел применения своим силам делу обороны страны - проблеме распространения радиоволн в ионосфере, посвятив этой тематике много сил и времени; затем он пишет ряд работ, относящихся к электродинамике сверхсветовых источников излучения; много лет спустя он писал:
«Все мы, в науке, как и в жизни, что-то любим, что-то не любим, люблю я проблематику, связанную с изучением равномерно движущихся источников, вероятно потому, что с ней связаны мои первые научные результаты, да и было это в молодости».
В 1943 г. Гинзбург увлекся теорией низкотемпературной сверхпроводимости. «В мире шла страшная война, и я сам теперь плохо понимаю, почему в эвакуации в Казани, в условиях холодного и полуголодного существования, меня привлекли тайны физики низких температур.»
За работу по сверхпроводимости, начатую в Казани в 1943 г., В.Л. Гинзбургу была присуждена Нобелевская премия».
В Казани В.Л. занимался не только наукой, пришлось ему побывать и на трудовом фронте. В первую казанскую зиму он в составе группы молодых фиановцев работал на строительстве оборонных сооружений, рыл окопы для защиты подступов к Казани. Не прекращалась работа даже в жуткие морозы.
Постоянно, раз в неделю, научная работа прерывалась, и все сотрудники ФИАНа шли на разгрузку дров или картофеля из барж, очистку военного аэродрома после снегопада. Надолго он запомнил выгрузку бревен с барж на Волге.
«Я носил больше бревна «на козе» - это такие лямки, которые надевают подобно рюкзаку, а на спине укреплена «площадка», на которую кладут бревно или что-то другое. Отнюдь, не будучи могучим, при росте 180 см и весе около 60 кг, я таскал довольно тяжелые короткие бревна, которые два человека с трудом погружали на площадку. Но, видимо, нагрузка была слишком велика и как-то во рту появилась кровь, вероятно, лопнул какой-то сосудик. Но заподозрили туберкулез и отправили в диспансер, а там обнаружили какие-то очаги и поставили на учет».
В конце 1943 г. ФИАН начал возвращаться в Москву.
25 июня 2009 г. Гинзбург был избран Почетным доктором Казанского университета.