Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des Instituts für Physiologie I stellen sich die Aufgabe, die molekularen Regulatoren und synaptischen Schaltkreise im Gehirn zu identifizieren, die den Schlaf-Wach-Zyklus kontrollieren, Ängstlichkeit und Fruchtreaktionen vermitteln, und darauf aufbauend diejenigen Mechanismen zu erkennen, die zu klinisch relevanten Dysfunktionen führen.

Das Institut besitzt eine ausgezeichnete, multidisziplinäre Infrastruktur, mit  Laboratorien der Molekularbiologie, der Elektrophysiologie, der Optogenetik und der funktionellen mikroskopischen Bildgebung. Es baut auf ein breites Spektrum von Modellsystemen, einschließlich genetisch veränderter  Ratten- und Mausmodelle.

Die Forschung ist eingebettet in interdisziplinär ausgerichtete Forschungszentren auf den Gebieten der Furcht, Angst, Angst-Erkrankungen, der Multiplen Sklerose und der Signalmechanismen in Nervenzellen.