El Instituto de Neurobiología realiza investigación sobre el sistema nervioso central y su organización, tanto en los niveles molecular, celular, tisular, orgánico y organísmico, como a través del enfoque de diferentes aspectos del funcionamiento y estudio del cerebro, desde el bioquímico, morfológico, funcional, humoral y electrofisiológico, hasta el conductual y el cognoscitivo.

Sus actividades se realizan en laboratorios especializados que cuentan con equipos e instrumentos de alta tecnología y con personal calificado para apoyar a todos los grupos de  investigación, internos y externos, en el uso y aplicación de metodologías y técnicas sofisticadas.

La plataforma de investigación multidisciplinaria del Instituto de Neurobiología se distribuye a lo largo de tres ejes fundamentales:

1. Una aproximación multinivel que va desde los aspectos moleculares y celulares, pasando por los tejidos, órganos y sistemas, hasta el de las propiedades emergentes de la actividad nerviosa como son las conductas y la cognición;

2. Estos aspectos se estudian a lo largo del desarrollo de los organismos, desde la etapa embrionaria hasta la madurez y senescencia; y

3. Se consideran las diversas influencias genéticas y epigenéticas, así como sus consecuencias tanto a nivel fisiológico como patológico.