Основные направления научной деятельности Института:

• интегративные, молекулярно-клеточные и генетические основы адаптивного поведения;
• физиологические, онтогенетические и генетические механизмы повышения устойчивости мозга к неблагоприятным воздействиям;
• механизмы распознавания сенсорных образов, преобразования сенсорной информации на уровне органов чувств и сенсомоторного контроля двигательной активности;
• нервные, нейроиммунные и гормональные механизмы деятельности внутренних органов в норме и при экстремальных условиях ;
• информационные технологии для исследования, моделирования и реабилитации физиологических функций.