Zu den Betriebseinheiten der Universität gehören:
Das Zentrum für Mikro-und Nanotechnologien, das im Jahr 2002 den Betrieb aufnahm, schafft die räumlichen und technischen Voraussetzungen für eine erfolgreiche Arbeit in diesem Hochtechnologiebereich. Die im fakultätsübergreifenden Institut für Mikro- und Nanotechnologien zusammengeschlossenen Fachgebiete betreiben gemeinsam die Labore Schichtherstellung Strukturanalytik, Festkörperanalytik, Halbleitermesstechnik, Prozessemesstechnik, Mikrosystemtechnik und Aufbau- und Verbindungstechnik/Hybridtechnik. 
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Im Zentrum für Mikro- und Nanotechnologien
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Das Universitätsrechenzentrum sichert den Betrieb und die Weiterentwicklung einer modernen informationstechnischen Infrastruktur mit zentraler Datenspeicherungs- und Datenverarbeitungskapazität. Das UniRZ verfügt über hochleistungsfähige Computeserverressourcen auf Basis von shared memory (NUMA) und massivparalleler Architektur. Ausgestattet mit einem SUN Sparc Server im shared memory Bereich und Intel/AMD Hardware als Linuxcluster werden diese Ressourcen für rechenintensive Simulationen in vielen Forschungsgebieten eingesetzt. Zum Leistungsangebot des Universitätsrechenzentrums gehören ferner der Betrieb mehrerer Rechnerpools, die Bereitstellung eines 1 Gigabit Internet-Zuganges zum Wissenschaftsnetz sowie von Hard- und Software zur Erstellung Daten-, Audio- und Multimedia-CD's.
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Universitätsrechenzentrum
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Als öffentliche wissenschaftliche Bibliothek bietet die Universitätsbibliothek ihre Dienstleistungen nicht nur den Mitarbeitern und Studierenden der Universität an, sondern auch allen anderen interessierten Bürgern. Die UB Ilmenau verfügt über einen Literaturbestand von mehr als 550.000 Bänden und ca. 1.500 laufende wissenschaftliche Zeitschriften, der vorrangig die Ingenieur- und Naturwissenschaften, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften umfasst und grundlegende Werke aller Wissensgebiete enthält.
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Im Zeitschriftenlesesaal
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Das Universitätssportzentrum bietet eine große Anzahl von Kursen mit einem vielseitigen Programm für Einsteiger, Fortgeschrittene und Leistungssportler an. Darin enthalten sind auch thematische Kurse, Fitnessangebote, Bewegungskultur, Wettkämpfe und Exkursionen sowie zahlreiche Sonderveranstaltungen.
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Blick auf die neue Sporthalle
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Das PATON der TU Ilmenau ist ein regionales Informations- und Kompetenzzentrum für elektronische Fach- und Patentinformation, das vor allem Recherche-, Beratungs- und Schulungsleistungen erbringt. Dazu betreibt es einen eigenen CD-ROM-Host mit mehr als 8.000 CD-ROM und einen leistungsstarken Server. Als offizielles Patentinformationszentrum des Freistaates Thüringen garantiert das PATON neben der Patentinformation die Beratung und Förderung der Erfinder, die Entgegennahme von Patent- und Gebrauchsmusteranmeldungen sowie die Kontaktaufnahme zwischen Erfindern und Unternehmen.
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