Das übergeordnete Ziel des Neurozentrums Ulm ist die Bündelung neurowissenschaftlicher Forschungsvorhaben aus den Fakultäten für Medizin, Naturwissenschaften und Informatik der Universität Ulm in Zusammenarbeit mit der Industrie, zur Weiterentwicklung neurowissenschaftlicher Konzepte, welche den Bogen „vom Gen zum Verhalten“ spannen. Verschiedene Themenschwerpunkte, wie die funktionelle Nanoskopie von Membranmolekülen, molekulare Prozesse für die Differenzierung und Funktion von Nervenzellen, die Funktionsweise neuronaler Systeme in Tiermodellen, Stammzellforschung, Lernen und Lernoptimierung, motorische Systemdegenerationen u.a. Erkrankungen werden im Neurozentrum Ulm zur Zeit von den molekularen Grundlagen über das System bis hin zu neurologischen und psychiatrischen Krankheitsbildern bearbeitet.