Biocentrum zastřešuje šest výzkumných směrů:

• Biochemie a metabolismus

• Buněčné systémy ve zdraví a nemoci

• Infekce a imunita

• Genetika, genomika, bioinformatika

• Chemická syntéza, materiálový výzkum a nanotechnologie

• Spektrální a strukturní výzkum materiálů

Výzkum Globcentra bude členěn do sedmi výzkumných směrů:

• Změny klimatu a atmosférické procesy

• Dynamika přírodních procesů a změny krajiny

• Socioekonomické a demografické projevy globálních procesů a změny

• Geodynamika

• Geochemie, biogeochemie a toxikologie

• Ekosystémy, biodiverzita a biologické invaze

• Geoinformatika a geostatistika