In der Forschung stehen einerseits Barriere-Organe wie Haut, Lunge und Darm im Fokus und es wird in vivo analysiert, nach welchen Regeln Entzündungen, Infektionen und Allergien dort ablaufen. Andererseits werden grundlegende Prozesse des Immunsystems untersucht, wie beispielsweise die Migration von T-Zellen, das T-Zell-Gedächtnis und das T-Zell-Rezeptor-Repertoire. Außerdem stellt die Anatomie anderen Instituten und Kliniken ihre Expertise in der ultrastrukturellen Untersuchung von Geweben zur Verfügung. Schließlich unterstützt es in der Klinik wissenschaftliche Studien an menschlichen Organen.