Inštitut sestavlja šest raziskovalnih oddelkov in ena upravno administrativna enota. Pet oddelkov se nahaja v Ljubljani, na sedežu NIB v Biološkem središču, eden pa v Piranu.

Oddelki so programsko, kadrovsko in finančno relativno samostojni, z opredeljenimi lastnimi znanstvenimi in poslovnimi strategijami in temeljnimi cilji.

V znanstveni politiki NIB težimo k povezovanju oddelkov in iščemo sinergije delovanja, tako v domači kakor tudi v mednarodni areni.

Oddelki

• Oddelek za biotehnologijo in sistemsko biologijo
  
  
• Instrumentalni center Planta
  
  
• Oddelek za raziskovanje sladkovodnih in kopenskih ekosistemov
  
  
• Oddelek za entomologijo
  
  
• Oddelek za genetsko toksikologijo in biologijo raka
  
  
• Morska biološka postaja Piran
  
  
• Skupne službe