L'attuale INO è nato il 1 FEBBRAIO 2010 dall'aggregazione dell'Istituto Nazionale di Ottica Applicata (INOA), con sede a Firenze, Napoli e Lecce, una parte dell'Istituto per i Processi chimico-fisici (IPCF) di Pisa e il Centro la condensazione di Bose-Einstein (BEC) di Trento, con la sua articolazione al LENS di Firenze.
Inoltre il 29 settembre 2013 è stato incluso anche il Laboratorio Sensor (exINFM) di Brescia.
Da questa integrazione segue un'ampia rappresentatività delle zone più significative di Ottica intesa nel significato più ampio e moderno.