Die Forschung im Hausdorff Center for Mathematics (HCM) reicht von reiner und angewandter Mathematik über Fragestellungen der Ökonomie bis hin zu interdisziplinären Arbeiten.

Ziel des Clusters Materie und Licht für Quanteninformation (ML4Q) ist es, neue Computer- und Netzwerkarchitekturen zu schaffen, die auf den Prinzipien der Quantenmechanik beruhen.

Die Existenz von Dunkler Materie und die Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie im Universum geben Hinweise darauf, dass unser Verständnis der Natur noch unvollständig ist. Auch wenn fast alle Messungen der Teilchenphysik bereits präzise vom Standardmodell beschrieben werden können, bleibt die Entschlüsselung der Struktur von Materie im sub-atomaren Bereich eine der drängendsten Forschungsfragen der fundamentalen Physik. Dabei geht es um die Frage: Wo verstecken sich neue fundamentale physikalische Phänomene?

Struktur und Entwicklung des Universums werden durch unzählige Phänomene gesteuert, die auf sehr verschiedenen Zeitskalen von Sekundenbruchteilen bis zu Milliarden von Jahren ablaufen. Der gemeinsam mit der Universität zu Köln getragene Exzellenzcluster Our Dynamic Universe verbindet die astrophysikalischen Prozesse durch eine Kombination aus Beobachtungen mit neuer Instrumentierung, Theorie in Verbindung mit neuartigen Simulations- und datenwissenschaftlichen Methoden und Laborastrophysik. Ziel ist, die Zeitentwicklung des Materie- und Energieflusses vollständig zu beschreiben.

Wie können Technologien eine nachhaltige Pflanzenproduktion ermöglichen? Das untersuchen Forschende verschiedener Disziplinen bei PhenoRob, Deutschlands einzigem Exzellenzcluster in den Agrarwissenschaften.

Das übergeordnete Ziel von ImmunoSensation2 ist es, die Prinzipien zu entschlüsseln, die  der globalen Funktionalität des Immunsystems in gesunden und kranken Zuständen zugrundeliegen.