La planta académica del Departamento de Farmacobiología se encuentra dividida en cuatro áreas: Neurofarmacología, Farmacología molecular, Psicofarmacología y Cardiovascular. Todos los investigadores del Departamento forman parte del área de Terapéutica Experimental.
En el Departamento de Farmacobiología se estudian los efectos de los fármacos como herramientas para entender los procesos que subyacen enfermedades relevantes y su posible terapéutica. Así, los temas de investigación del Departamento de Farmacobiología incluyen el síndrome metabólico; hipertensión; diabetes; migraña; farmacología del sistema nervioso autónomo; dolor inflamatorio y neuropático; analgesia; plasticidad neuronal asociada a trastornos neurológicos y al envejecimiento, las alergias e inflamación; inmunología; ansiedad; depresión; epilepsia; adicciones; influencia del estado endocrino en los efectos de psicofármacos; conducta sexual y disfunción sexual; transducción de señales; relación estructura-actividad de diversos fármacos y sus receptores; diferencias genéricas en la acción de psicofármacos; así como el desarrollo de modelos experimentales para el cernimiento farmacológico.