A arquitetura de investigação na Faculdade de Ciências é complexa, tanto na relação entre unidades e departamentos da FCUL, como no envolvimento de inúmeras outras faculdades e institutos de investigação.
A investigação está organizada em unidades de investigação, com diferentes designações: centros, laboratórios e institutos. Estas unidades associam investigadores de diversos departamentos da Faculdade e incluem ainda muitos investigadores (cerca de 30%) de outras Universidades portuguesas ou estrangeiras.
A grande maioria destas unidades faz parte do sistema de centros de I&D financiados e avaliados pela FCT.
Diversos investigadores da FCUL estão ainda integrados em unidades de I&D associadas a outras faculdades e instituições, embora realizando - na maior parte dos casos - a sua investigação nas instalações da FCUL. É o caso das unidades CEFEMA, GREEN-IT, IGC, MOSTMICRO, IMM, IT e INESC-ID.
As unidades de I&D da FCUL atuam em áreas temáticas diversas e algumas são de natureza interdisciplinar, podendo no entanto ser agrupadas por grandes áreas científicas:
- Ciências e Tecnologias Químicas
- Ciências da Vida
- Ciências da Terra
- Ciências e Engenharias Físicas
- Ciências Matemáticas
- Ciência e Engenharia Informática
- História e Filosofia da Ciência