Das Institut für Zelluläre und Molekulare Physiologie erforscht die molekularen Mechanismen der neuronalen Homöostase mit besonderem Fokus auf Autophagie, Endozytose und metabolische Resilienz. 

Mithilfe modernster Methoden der molekularen Zellbiologie, Neurophysiologie und Bioenergetik untersucht das Institut, wie intrazellulärer Transport und nährstoffsensitive Signalwege die neuronale Funktion und das Überleben über die Lebensspanne hinweg beeinflussen. Die Forschungsarbeiten sind besonders auf neurodegenerative Erkrankungen (z. B. Alzheimer- und Parkinson-Krankheit) sowie altersbedingte Veränderungen des Gehirnstoffwechsels ausgerichtet. Das Institut ist in die Medizinische Fakultät eingebettet und übernimmt zentrale Aufgaben in der vorklinischen Lehre der Physiologie. Es beteiligt sich aktiv an den strategischen Forschungsschwerpunkten der Fakultät Neuromodulation sowie Stoffwechsel und Geweberegeneration und trägt damit zur Profilbildung der Universität in den Bereichen Neurowissenschaften und personalisierte Medizin bei. Das Institut in bedeutende Forschungsverbünde wie den Sonderforschungsbereich 1451 und das Graduiertenkolleg RTG 2550 eingebunden. Ein zentrales Merkmal des Instituts ist sein starkes Engagement für die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses durch die Beteiligung an Graduiertenschulen und internationalen Austauschprogrammen. Damit etabliert es sich weiter als Standort für translationale und mechanistische Hirnforschung.