Οι κύριες ερευνητικές δραστηριότητες σε αυτόν τον Τομέα εστιάζονται στη Βιοχημεία και Μοριακή Φυσιολογία Φυτικών Οργανισμών, στη Μοριακή-Αναπτυξιακή Βιολογία Φυτών, στη Φωτοβιολογία και Βιοενεργητική, στη Πράσινη Βιοτεχνολογία, στην Οικολογία και Διαχείριση Χερσαίων Οικοσυστημάτων, στη Συστηματική, στη Γενετική πληθυσμών, στην Εξελικτική Βιολογία και στη Θαλάσσια Βιολογία. Ερευνητικές ομάδες από τον Τομέα συνεργάζονται με άλλες ερευνητικές ομάδες από άλλους Τομείς του Τμήματος Βιολογίας, του Τμήματος Χημείας και  του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Πανεπιστημίου Κρήτης, με το ΕΛΚΕΘΕ, το ΙΜΒΒ, αλλά και με ερευνητικές ομάδες από άλλα Ερευνητικά Ιδρύματα της Ελλάδας και του εξωτερικού.