Научно-исследовательский кинофотоинститут (НИКФИ) организован по постановлению СНК СССР от 10 августа 1929 г. и ЦИК СССР 11 ноября 1929 г.
НИКФИ — единственный в мире исследовательский институт, охватывающий все области техники профессиональной кинематографии. Для ведения широкомасштабных научных исследований, архитектором Посохиным было специально спроектировано и возведено здание на Ленинградском проспекте, в районе метро «Аэропорт», имеющее специальные камеры для проведения акустических испытаний и измерений, виброзащищённую платформу в цокольном этаже для исследований в области голографии, большой просмотровый кинозал на 400 мест.
В СССР, в 1927 году, примерно в то же время, что и в других странах, где прижился и освоился кинематограф, на смену «немого» кино пришло звуковое. Звук обозначил новый этап развития кинематографа, расширил возможности деятелей искусств.
Первый советский звуковой художественный фильм «Путевка в жизнь», снятый в 1931 г. киностудией «Мосфильм» (режиссер Н. Экк), внесен по решению ЮНЕСКО в десятку лучших фильмов всех времен и народов. Звук был записан по системе, разработанной в НИКФИ его сотрудником, Павлом Григорьевичем Тагером.
Специалистами НИКФИ были разработаны и внедрены методы фотографической и магнитной записи звука кинофильмов, а также создана двухполосная система воспроизведения звука.
В 50-е годы началось строительство крупных залов многоцелевого назначения. НИКФИ создана комплексная система акустического, звукотехнического и кинопроекционного оборудования таких залов, которая была реализована в 1961 г. в Кремлевском Дворце Съездов. Эта работа была удостоена Ленинской премии.
В предвоенные и военные годы специалистами НИКФИ и киностудиями «Мосфильм» и «Ленфильм» были разработаны методы изготовления цветных кинофильмов, в том числе, двуцветный виражный способ получения цветных изображений и гидротипный способ, основанный на съемке трех цветоделенных изображений.
В 1936 г. на киностудии «Мосфильм» снят полнометражный цветной кинофильм «Груня Корнакова» (оператор Ф. Ф. Проворов). В 1937 г. изготовлено уже несколько цветных кинофильмов: «Теремок», «Первая охота» («Ленфильм»), «Лиса и волк», «Завещание», «Сказка о рыбаке и рыбке» («Мосфильм»), в 1944 г. – «Иван Никулин – русский матрос» («Мосфильм»). В первые послевоенные годы разработан субтрактивный процесс получения цветных изображений на многослойных пленках, принципы создания цветных пленок. Эти работы явились основой для современного цветного аналогового кинематографического процесса и обеспечили возможность быстро и успешно освоить в широком промышленном масштабе производство цветных многослойных кинопленок и их химико-фотографическую обработку.
В НИКФИ совместно с промышленностью было разработано большое количество различных типов киноаппаратуры, оборудования, приборов, технологических процессов для перехода кинематографии от черно-белого к цветному изображению.
В 30-е годы в НИКФИ начаты первые работы по созданию объемного стереоскопического кинематографа: сначала анаглифическим (проф. Е. М. Голдовский, В. Л. Левингтон), затем поляризационным (проф. Н. А. Валюс) и растовым методами. Растовый метод стереоскопического кинематографа (без очков) изобретен в 1935 г. С. П. Ивановым, который за эту работу был удостоен Государственной премии СССР.
Первый стереоскопический кинотеатр «Москва», по методу С. П. Иванова, был открыт в Москве в 1941 году. Работы по созданию безочкового метода проводились под руководством кандидата технических наук Б. Т. Иванова.
Для показа в стереокинотеатрах были сняты на 35-мм пленке художественные стереофильмы «Концерт» (1940), «Робинзон Крузо» (1947) и другие.
В 1953 г. в НИКФИ были начаты работы по созданию широкоэкранного, а с 1957 г. – широкоформатного кинематографа.
В 1956 г. в кинотеатре «Художественный» в Москве демонстрировался первый экспериментальный широкоэкранный кинофильм «Илья Муромец», снятый по системе НИКФИ. Первый широкоформатный фильм «Повесть пламенных лет» снят в 1961 г.
В 1962 г. выпущен первый широкоэкранный стереоскопический фильм «Вечер в Москве», основанный на поляризационном методе, разработанном НИКФИ и киностудией «Мосфильм».
В 1966 г. НИКФИ и «Мосфильмом» разработана система стереоскопического кинематографа, основанная на использовании 70-мм кинопленки (под руководством кандидата технических наук А. Г. Болтянского).
В 70-х гг. в СССР было снято 10 полнометражных стереокинофильмов (поляризационным методом) и открыты 10 стереоскопических кинотеатров по системе «Стерео-70».
Системы и технические средства широкоэкранного, широкоформатного и других типов кинематографа впервые созданы в НИКФИ.
Системы панорамного, кругорамного, вариоскопического и поликадрового («Совполикадр») кинематографа с успехом демонстрировались на многих всесоюзных и международных выставках и фестивалях.
Иностранный отдел НИКФИ дублировал зарубежные фильмы на русский язык.
За заслуги в развитии советской кинотехники Указом Президиума Верховного Совета СССР от 12 июля 1979 года НИКФИ награжден орденом Трудового Красного Знамени.
В 1991 году НИКФИ присуждена премия американской киноакадемии Оскар в номинации — За лучшие технические достижения (Technical Achievement
Award) — За постоянное усовершенствование техники и обеспечение объёмного кинематографа для советских кинозрителей в течение последних 25 лет (for continuously improvingand providing 3-D presentation to Soviet motion picture audiences for the last 25 years). Награда такого рода в отечественной кинотехнике была единственной за всё время существования СССР.