La investigación universitaria tiene una importancia central en la formación de los estudiantes en la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Por ello, más de un centenar de investigaciones con financiamiento universitario, estatal o internacional se están desarrollando en sus más de 130 laboratorios, su Bioterio central y los centros e institutos de investigación asociados.

En estas actividades de exploración científica y creación de nuevo conocimiento participan tanto los académicos como los estudiantes, poniendo en relieve la experimentación práctica como un proceso que permite integrar exitosamente la disciplina investigativa al currículum de pre y postgrado.

Esta forma de enseñar se desarrolla en varias unidades que agrupan a consolidados grupos de investigadores cuya producción científica tiene reconocimiento internacional. Entre éstos, destaca el Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM), con más de 220 académicos y seis líneas de estudio. Referentes nacionales en sus respectivas líneas, que cada año obtienen un número significativo de proyectos financiados con fondos estatales y privados, al tiempo que sus publicaciones aparecen en revistas de alto impacto internacional (ISI), lo que demuestra la calidad y relevancia de sus estudios.

También destaca el Instituto de Investigaciones Materno Infantil (IDIMI) ubicado en el Hospital San Borja Arriarán, el cual, desde 1955, ha indagado en temas de medicina reproductiva, crecimiento, desarrollo y endocrinología infantil y genética poniéndose a la cabeza de estos temas a nivel mundial, contando anualmente con proyectos nacionales e internacionales que le permite desarrollar sus áreas de estudio.

Junto a éstos, destaca también la labor que desarrollo en este ámbito el Hospital Clínico de la Universidad de Chile.