本中心目前主要的研究方向可分為綠色科技、生醫科學應用、量子光電、量子電腦四大主題。本中心有28位研究人員，包括特聘研究員4名，研究員14名，副研究員4名，助研究員4名，研究技師1名，研究助技師1名。同時本中心有訪問學人、博士後研究人員、專任助理和兼任助理、研究生等共約200名從事研究工作。
有鑑於地球整體的環境變遷已為人類社會永續發展不得不面臨的挑戰，人類唯有用科學的方法來清楚了解環境變遷的來龍去脈，才能從而制定出有效的對策與治理方法，基於這個領域的研究關鍵性，中央研究院於1999年啟動環境變遷研究計畫，展開中心的籌備工作，籌備期間的研究團隊隸屬於地球科學研究所。
「資訊科技創新研究中心」(Research Center for Information Technology Innovation, 簡稱 CITI) 的設立在於推展資訊科技的創新及應用，著重於關鍵性的資訊通訊技術之研發，以及跨領域的資訊科技之整合、未來資通訊科技技術及政策的研究，以求對現今知識經濟及服務經濟體系裡的發展有進一步提升的作用，同時也致力於創意發展，為人力資源儲備能量，維繫並提升我國總體的國際競爭力。
中央研究院基因體研究中心於2003年元月正式成立，翁啟惠院士應聘回國擔任首屆中心主任，積極規劃研究方向、人才延攬以及進行研究大樓興建。2006年10月翁院士接任院長，主任一職由陳仲瑄院士代理，次年7月正式授任為中心主任，至2016年7月卸任；目前中心主任一職由洪上程特聘研究員擔任。本中心的任務為「進行基因體、蛋白質體、與醣質體之科學研究，以致力於找尋與確認人類疾病之標的物，發展新穎的治療方式來消弭與克服疾病」，期待將所研發的重要成果技術轉移給新創科技公司，予以產業化，帶動台灣生技產業之發展。
幫助人類了解生物多樣性，並且看到生物多樣性研究對科學和社會的價值。http://wz.zwzzw.com/html/site_biodiv.sinica.edu.tw.html
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為配合國家生技產業的發展及國家生技研究園區的成立，中央研究院特別設置生醫轉譯研究中心於2019 年9月進駐園區，負責推動創新生技產業的發展及維護園區生態環境的平衡。「生醫轉譯研究中心」 以提供整合式的資源與平台，協助生技新創人才與團隊加速達成其產品化的進程，促進基礎研究成果的活用，並以造福社會與增進國人之健康福祉為最大目標。
「人文社會科學研究中心」是中央研究院在人文社會科學領域唯一的研究中心，其設立之目的是希望從事單一學門的研究所無法進行的跨領域研究。現任研究中心主任為蕭高彥特聘研究員，副主任為蔡明璋研究員及張卿卿特聘研究員。
地球系统（包括地圈、水圈和生物圈）是一个具有自我调节能力的综合系统。人类活动推动了系统内的相互作用，对环境、生态系统和气候造成了复杂的影响；影响人类福祉，威胁人类社会可持续发展。
「數位文化中心」前身為「數位典藏內容與技術專題中心」（2007-2013年），係為執行本院「數位典藏與數位學習國家型科技計畫」而設。其後，為長期推動本院之數位人文研究、創新數位文化，2013年2月起改組為跨領域、跨學科、跨單位之「數位文化中心」。2020年2月奉本院院長指示，規劃執行數位人文研究計畫，主要使命重新定位為協助人文學研究的數位轉向。
物理研究所於西元1928年首創於上海，1962年於臺北南港復所，由吳大猷院士擔任首任所長。爾後歷屆所長為王唯農博士（1976-1977），林爾康博士（1977-1989），何侗民博士（代理，1989-1990），鄭天佐院士（1990-1999），姚永德博士（代理，1999-2002），吳茂昆院士（2002-2004），李世炳博士（代理，2004-2006），吳茂昆院士（2006-2012），李定國博士（2012-2018），張嘉升博士 (2018-)。1966年與清華大學及台灣大學，在行政院國家科學委員會
中央研究院資訊科學研究所於1977年開始設立籌備處，歷經五年籌備， 於1982年9月正式成立研究所，是中央研究院數理組十一個單位之一。目前編制內有39位研究人員，另外有29位博士後研究學者，將近300位專任之資訊技術人員與非全時之研究助理，支援資訊領域之研究與系統之開發。「件件工作，反映自我，凡經我手，必為佳作」是全體同仁一致秉持的工作信念，重視工作之卓越品質，發揮最佳綜效之團隊精神。
中央研究院化學研究所於1928年7月於上海成立，1957年4月於南港院區復所，在中央研究院第一個五年計畫期間(1981-1985)，由原本的平房實驗室改建成之五層樓實驗大樓於1983年落成，並以紀念錢思亮前院長命名為錢思亮館，「錢思亮紀念館」於2013年重新裝修設立於本所一樓。
數學研究所於民國三十年由姜立夫先生在昆明開始籌備，時值抗戰，圖書設備不易購置，故直至三十六年始正式成立。
中央研究院是政府在台灣最高學術研究單位，包括數理科學、生命科學、及人文科學。地球科學研究所成立於西元1982年，是中研院約三十多個研究所、研究所籌備處、及研究中心之一。
