IMBs forskning er konsentrert om grunnleggende biomedisinske problemstillinger og omfatter blant annet forskning på ulike kreftformer, hjerte-karsykdommer, kroppens immunforsvar og antibiotikaresistens. Instituttet er også involvert i marin bioprospektering og utvikling av nye legemidler. Som del av et utbredt samarbeid både nasjonalt og internasjonalt, er IMB ledere og deltakere av en rekke prosjekter finansiert blant annet av EU og NFR.