El Programa està constituït per 20 grups de recerca amb una orientació prou clínica:
- Addiccions, Marta Torrens
- Biomarcadors en Fluids i Neurologia Translacional, Marc Suárez-Calvet
- Control del dopatge en l'esport, Rosa Ventura
- Desenvolupament dels circuits neurals, Laura Modol
- Epilèpsia, Rodrigo Rocamora
- Farmacologia integrada i neurociència de sistemes, Rafael de la Torre
- Genètica, Luís Alberto Pérez Jurado
- Laboratori de computació neural, Manuel Valero
- Mecanismes cel·lulars en conducta fisiològica i patològica, Arnau Busquets
- Mecanismes neuronals de percepció i memòria Rodrigo Quian Quiroga
- Medicina perioperatòria i dolor, Lluís Gallart
- Metabolòmica aplicada, Óscar Pozo
- Neurobiologia del comportament, Olga Valverde
- Neurofarmacologia, Rafael Maldonado
- Neuroimatge de Malalties Neurodegeneratives i Envelliment Saludable, Juan Domingo Gispert
- Neuroimatge en trastorns mentals, Òscar Vilarroya
- Neuroimmunologia, José Enrique Martínez
- Neurologia de Sistemes i Neuroteràpies, Pablo Villoslada Díaz
- Neurovascular, Jordi Jiménez Conde
- Recerca Clínica i en Factors de Risc per Malalties Neurodegeneratives, Oriol Grau-Rivera
- Salut mental, Victor Pérez i Francesc Colom
Els serveis i seccions clíniques de Neurofisiologia, Neurocirurgia del Parc de Salut Mar formen part del programa en Neurociències i que, a través de la col·laboració amb altres grups del Programa, amb major trajectòria de recerca, estan consolidant les seves línies de recerca i augmentant la seva participació en propostes de R+D.
