分子與細胞生物研究所的使命為優秀研發人才的培育與尖端生物科學的研究，致力將實驗室中以假說為基礎之創新研究成果推廣至生物醫學與生物技術等應用領域。目前已建立感染性疾病、神經退化疾病、及癌症之細胞與動物實驗模式，主要的研究課題包括物種演化與種原保存、陸生植物演化、細胞礦化、標的藥物發現、醣生物學、訊號傳遞、線蟲之神經傳導、胃幽門螺旋菌、白色念珠菌、及B型肝炎病毒之分子致病機轉、分子免疫學、癌幹細胞、癌症表觀遺傳學之分子機制、病毒誘發之基因體不穩定與癌化、染色體斷裂修復機制等。本所研究資源豐富，配置多項先進儀器，如高速基因定序儀、四向流式細胞分選儀、3D活體影像系統，並長期與國際研究單位合作，包括美國約翰霍普金斯大學、英國牛津大學、瑞士巴賽爾大學、丹麥哥本哈根大學、廈門大學等，以期於生物科學研究範疇具領導地位。目前本所成員包括15名專任教授、3名合聘教授、2名博士後研究員及70名研究生；已畢業約150名校友於國內外研究機構、生技產業、製藥公司、智慧財產、及科技管理單位貢獻良多。