Na vertente da investigação desta instituição, têm decorrido desde a sua abertura protocolos de estudo multidisciplinares com vários hospitais (Hospital de Santa Maria, Instituto Português de Oncologia e Oficinas Gerais de Manutenção Aeronáutica, Hospital de Egas Moniz), alguns dos quais integrados em estudos multicêntricos europeus e americanos.
Têm sido efectuados diversos projectos de investigação, nomeadamente:
- Estudo das epilepsias medicamente refractárias, em colaboração com o grupo de estudo da cirurgia da epilepsia do Hospital de Egas Moniz.
- Estudo da evolução da esclerose múltipla em doentes submetidos a terapêutica com “ß-interferon” em colaboração com o grupo de estudos de EM do Hospital de Santa Maria.
- Determinação de mapas de relaxação de T2, dos hipocampos normais e patológicos, em colaboração com o Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.
- Estudo das doenças extra-piramidais em colaboração com o Serviço de Neurologia do Hospital de Santa Maria (núcleo das doenças extra-piramidais).
- Avaliação por RM funcional das funções cognitivas e motoras em colaboração com o Departamento de Física da Universidade Nova de Lisboa.
- Estudo da aplicação da RM na patologia mamária, em colaboração com o IPO.
- Estudo da patologia congénita da aorta torácica, em colaboração com o Serviço de Cardiologia Pediátrica do Hospital de Santa Cruz.
- Estudo da circulação pulmonar em doentes com patologia cianótica, em colaboração com o Serviço de Cardiologia do Hospital de Santa Marta.
- Avaliação das compressões traqueais na criança - estudo efectuado em colaboração com o Serviço de Pneumologia do Hospital de D. Estefânia.
- Contactos vásculo-nervosos como causa de hipertensão arterial - estudo efectuado em colaboração com os Serviços de Neurocirurgia e de Cardiologia do Hospital de Egas Moniz.
- Colaboração no projecto europeu de "Etiologia da Paralisia Cerebral" em parceria com a Associação Portuguesa de Paralisia Cerebral.
- Realização de estudos funcionais no âmbito do protocolo com o Hospital de Egas Moniz, para estudo de doentes com epilepsia medicamente intratável.
- Foi realizado, em colaboração com o grupo de Cardiologia Pediátrica do Hospital da Cruz Vermelha Portuguesa, um estudo de avaliação de perfusão miocárdica em doentes com patologia congénita operada.
- Foi celebrado em Fevereiro de 2004 e renovado em Abril de 2006 um Protocolo com o Comité Olímpico de Portugal sendo este Centro uma Unidade de Diagnóstico Oficial do Comité Olímpico de Portugal para a realização de exames por ressonância magnética aos atletas portugueses.