Forskningsgrupperna har grupperats enligt de tre forskningsprogrammen vid Luomus.
Forskningsprogrammet (Biodiversity, Biogeography and Conservation) undersöker mångfalden av arter inom olika organismgrupper, deras utbredningsområden och förändringar som sker bland arterna. Projekten fokuserar på hot som förorsakas av till exempel artutrotningen, spridningen av invasiva arter och klimatförändringen. I forskningen utnyttjas många metoder som är typiska för fält- och laboratorieforskning, och där organismernas anpassning kan undersökas till exempel genom experiment, genom att granska långa observationsserier eller med hjälp av modellering.
Teman för forskningsprogrammet i systematik och evolution (Systematics and Evolution) är evolutionär systematik, taxonomi, biodiversitet alltså biologisk mångfald, uppkomsten av nya arter, fylogeografi och ontologi. Metoder som forskarna i programmet använder är fylogenetik, DNA-streckkodning, jämförande morfologi och populationsgenetik. Ett forskningsresultat kan vara till exempel ny information om släktskapen inom en artgrupp.
Forskningsprogrammet för livets historia, EARLS, strävar efter att observera breda forskningsfrågor på ett mångvetenskapligt sätt för att producera en heltäckande förståelse. Gemensamt för forskningsprojekten är frågan om hur jordklotets geologiska historia samt klimat- och miljöhistoria sammankopplas med livshistorian under tidernas lopp. Som forskningsmetoder används bland annat radiokolanalyser, analys av stabila isotoper och grundämnesanalyser.