Funkcionalna ekologija je fokusirana na razumevanje različitih bioloških fenomena (funkcija) na različitim nivoima organizacije od organizma do ekosistema, koje omogućavaju razumevanje postojanja određenih obrazaca u prirodi. Ona identifikuje i proučava procese i/ili aktivnosti koji obezbeđuju organizmu ili ekosistemu u celini da funkcioniše.

Fiziologija životinja proučava biološke procese u različitim uslovima životne sredine, kao i njihovu regulaciju i integraciju. Ovi procesi se proučavaju na različitim nivoima organizacije, od organela i ćelijskih membrana preko ćelija i tkiva do sistema organa i cele životinje, kako tokom razvića tako i u odraslom dobu.

Fiziologija i molekularna biologija biljaka obuhvataju izučavanja mehanizama koji leže u osnovi rastenja i razvića biljaka, morfogeneze biljaka in vitro (organogeneze, somatske embriogeneze, androgeneze), sinteze i akumulacije specijalizovanih metabolita, odgovora biljaka na različite vrste stresora, kao i alelopatskih odnosa među biljkama.

Evolucija osobina životne istorije objašnjava na koji način evolucioni mehanizmi (pre svega prirodna selekcija) optimizuju preživljavanje i reprodukciju organizama u određenim sredinskim uslovima. Osobine životne istorije čine osnovu adaptivne vrednosti organizma i uključuju: trajanje razvića, veličinu organizma, broj, veličinu i pol potomaka, stopu preživljavanja, dužinu života itd. Proučavanje evolucije osobina životne istorije odvija se na prirodnim i laboratorijskim populacijama.

Epigenetika proučava promene ekspresije gena koje ne uključuju promene sekvence molekula DNK, načine njihovog prenošenja (transmisije) i transgeneracijskog održavanja. Istraživači sa iz Iinstituta proučavaju mehanizme stabilnog održavanja ekspresije pojedinih gena (mehanizmi promene metilacionog obrasca DNK) kao i mogućnost izmene epigenetičkih obeležja u terapijske svrhe korišćenjem CRISPR/Cas9 fuzionisanih konstrukata. Posebna, pažnja je posvećena proučavanju epigenetičkih mehanizama u dijabetesu i trostruko negativnom karcinomu dojke.

Ekotoksikologija proučava toksične efekte koji se javljaju kao posledica delovanja hemikalija na životnu sredinu. Toksični efekti se proučavaju na nivou molekula, ćelija, tkiva, organa, pojedinačnih organizama, populacija ili ekosistema.

Ekofiziologija proučava fiziološke procese u živim bićima koji su odgovor na promene u spoljašnjoj sredini i koji su fundamentalni za razumevanje mehanizama i interakcija koji leže u osnovi adaptivnih strategija organizama. Uticaj klimatskih promena, prisustvo različitih zagađivača, dostupnost nutrijenata i degradacija staništa su neki od izučavanih uticaja.

Etnobotanika se bavi istraživanjima specifičnih aspekata kulturnog i biološkog nasleđa određenog regiona i uključuje istraživanja o načinima na koje se nativne biljke koriste u tradicionalnoj i veterinarskoj medicini, ishrani i proizvodnji različitih lokalnih proizvoda. Ova istraživanja doprinose zaštiti biodiverziteta, održivom razvoju i efikasnom upravljanju resursima.

Eco-Evo-Devo povezuje ekologiju, teoriju evolucije i biologiju razvića. U okvirima Eco-Evo-Devo proučava se uticaj sredinskih signala (biotičkih i abiotičkih) na strukturu i dinamiku populacija, formiranje novih fenotipova tokom procesa razvića i njihove evolucije kod različitih taksona biljaka, životinja i gljiva.

Biotehnologija se bavi istraživanjem i primenom bioloških procesa i sistema (organizmi i njihovi produkti, ćelije i delovi ćelija) za stvaranje ili modifikovanje proizvoda ili procesa korisnih ljudima i uključuje i procene rizika od njene upotrebe (biološku sigurnost).