Vid avdelningen studeras biomolekylers växelverkan, struktur och dynamik för att förstå biologiska system och processer på molekylär nivå. Tonvikten ligger på experimentella och teoretiska studier av proteiners veckning och stabilitet, struktur och dynamik, samt deras växelverkan med andra molekyler. Den dominerande experimentella metoden är nukleär magnetresonans (NMR), såväl högupplösande spektroskopi som relaxationsdispersion. Metodutveckling inom NMR bedrivs också vid avdelningen, särskilt inom spinnrelaxation. Dessutom utnyttjas olika former av optisk spektroskopi, samt molekylärbiologiska och proteinkemiska metoder.