Actuant com a hub de biofotònica a Catalunya, l’ICFO col·labora amb hospitals, centres sanitaris, centres de recerca biomèdica, universitats i empreses.

L’ICFO realitza investigació i desenvolupament d’avantguarda en biofotònica i nanofotònica, amb un èmfasi especial en la varietat de modalitats i tècniques d’imatges que tenen per objectiu trencar contínuament els límits de resolució (espacial i temporal). Les línies de recerca en curs inclouen diferents tècniques avançades de multifotons i fluorescència, enfocaments de molècula única, enfocaments pioners de nano-imatges de camp proper, plasmònics i nano-antenes, imatges Raman, imatges fototèrmiques i imatges òptiques difuses, entre d’altres. L’ICFO també alberga programes actius en nanocirurgia, monitorització de cures neurointensives, oncologia plasmònica i dermatologia.