Iga õppetooli ja uurimisgrupi veebilehel on ära toodud küsimused ja valdkonnad, millele teadlased täna vastuseid otsivad. Instituudi teadusspekter on lai: siin tegeletakse nii mikroobide geneetika kui keskkonnaprobleemide, embrüonaalsete tüvirakkude ja inimese haigusmudelite uurimisega, molekulaarbioloogiaga, taimefüsioloogia ja populatsioonigeneetikaga, bioinformaatika, arengubioloogia kui komplekshaiguste geneetikaga. Palju tegeletakse alusuuringutega ning mitmete teadusgruppide väljund omab väga suurt rakenduslikku potentsiaaali. Koostööd tehakse Tartu Ülikooli genoomika instituudiga
Meie teadlased on edukad rahvusvahelistes teadusorganisatsioonides, nii liikmete kui juhtidena. Teaduskoostöö välisriikide teaduskeskuste ja ülikoolidega on aktiivne ning iseloomustab kõiki meie uurimisgruppe. Instituudis oma uue teadusgrupi ja –suuna rajanud mitmed nimekad noorema põlvkonna teadlased: Arnold Kristjuhan (alates 2015 epigeneetika professor), Viljar Jaks (rakubioloogia kaasprofessor), Priit Väljamäe (üldise- ja mikroobibiokeemia kaasprofessor).
Viimastel aastatel on Mobilitase, Ermose ning DoRa rahastusskeemide toel meie noorte doktorikraadi kaitsnud teadlaste siirdumine järeldoktorantuuri välismaale või välismaalt omakorda tagasipöördumine olnud eriti aktiivne. Järeldoktorantuurist tagasipöördujad on Triinu Visnapuu (mikrobioloogia kaasprofessor), Priit Jõers (üldise- ja mikroobibiokeemia kaasprofessor), Mariliis Klaas (rakubioloogia teadur), Tõnis Org (biotehnoloogia kaasprofessor), Signe Värv (rakubioloogia teadur).
Ain Heinaru, (geneetika professor), 1992 ja preemia pikaajalise tulemusliku teadus- ja arendustöö eest, 2014 Mart Ustav, 1997 Agu Laisk ja Vello Oja, 1999 Andres Metspalu (biotehnoloogia professor), 2003 Maia Kivisaar (mikroobigeneetika professor), 2005 Arvi Freiberg (biofüüsika ja taimefüsioloogia professor), 2006 Maido Remm (bioinformaatika professor), 2008 Margus Pooga (keemilise bioloogia professor), 2009 Maris Laan (inimese molekulaargeneetika professor), 2010 Jaanus Remme (molekulaarbioloogia professor), 2013
Richard Villems (arheogeneetika professor) elutööpreemia 2020 Andres Metspalu (biotehnoloogia professor) avastuspreemia 2020