Unter der Institutsleitung ist das Fraunhofer ITEM in sechs Bereiche strukturiert, deren Kompetenzen in drei Geschäftsbereiche gebündelt sind: Arzneimittelentwicklung, Chemikaliensicherheit und Translationale Medizintechnik. Eine Kompetenz, die in alle Geschäftsbereiche einfließt, die Bioinformatik, bringt die gleichnamige Projektgruppe 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.
