Unter der Institutsleitung ist das Fraunhofer ITEM in fünf Bereiche, die Zentralen Services und vier Stabsstellen strukturiert. Kompetenzen aus den beiden Attract-Gruppen fließen in alle Geschäftsbereiche ein. Hauptsitz des Fraunhofer ITEM ist Hannover. Der Bereich »Pharmazeutische Biotechnologie« ist in Braunschweig auf dem Science Campus Braunschweig-Süd ansässig und der Bereich »Personalisierte Tumortherapie« hat seinen Sitz im BioPark Regensburg.