Trabajar en la frontera del conocimiento también es la oportunidad para innovaciones que en un futuro serán imprescindibles en nuestra vida diaria. Es por ello que la actividad del CiTIUS se centra en la excelencia investigadora, sin olvidar el impacto de sus resultados en nuestra sociedad y en la calidad de vida.
Actualmente, el CiTIUS estructura su actividad investigadora en cuatro grandes áreas temáticas, que son sus Unidades Científicas. Con un enfoque más operativo, se han creado los Programas Científicos, líneas de investigación que surgen de las Unidades Científicas. Estos Programas fomentan la colaboración entre investigadores de distintas especialidades con intereses científicos comunes.