Výskum v biofyzike sa sústreďuje najmä na vysvetlenie a charakterizáciu mechanizmov fotodynamickej terapie, vývoj perspektívnej liečby niekoľkých onkologických ochorení in vivo na molekulárnej i bunkovej úrovni. Na molekulárnej úrovni sú skúmané fyzikálne a chemické vlastnosti transportných systémov na báze nízkohustotných lipoproteínov, prenášajúcich fotoaktívne liečivá a fotosenzibilizátorov. Na bunkovej úrovni je výskum zameraný na monitorovanie vývoja a postupu programovej smrti buniek (apoptózy) v dôsledku cieleného fotodynamického pôsobenia a iných procesov. Počítačová biofyzika sa sústreďuje na skonštruovanie kvantitatívnych prediktívnych modelov hlavných mechanizmov molekulárnych javov, vedúcich k apoptóze, a na aplikovanie evolučného optimalizačného rámca na štúdium karcinogenézy.

Súčasťou výskumu Katedry je aj projekt CELIM - Fostering Excellence in Multiscale Cell Imaging.