O CIn.AI tem como missão realizar pesquisa de elevada qualidade em Inteligência Artificial, formando recursos humanos qualificados na área. As pesquisas do CIn.AI distribuem-se em: Aprendizagem Supervisionada e não Supervisionado, por Reforço, Clustering, Deep Learning, Computação Quântica, Reconhecimento de Padrões, Visão Computacional, Processamento de Linguagem Natural, Processamento de áudio e voz, Recuperação e Extração de Informação, Análise Massiva de Dados, Robótica, Previsão. As aplicações desenvolvidas pelo CIn.AI têm impacto em todas áreas da sociedade.
O CIn.AI possui uma extensa rede de colaborações científicas nacionais e internacionais. Vários pesquisadores do CIn.AI são bolsistas de produtividade em pesquisa e desenvolvimento tecnológico do CNPq, fazem parte dos comitês científicos de vários periódicos importantes, conferências nacionais e internacionais da área de Inteligência Artificial e têm prestado consultoria e assessoria a várias empresas nesses temas.
O CIn.AI é pioneiro na área de Inteligência Artificial no país, iniciando suas atividades em meados da década de 70. Pesquisadores do CIn.AI foram premiados em diversos eventos nacionais e internacionais e estão entre os mais produtivos do Brasil.