Seit Langem beschäftigt sich das ITAS mit der Annäherung („Konvergenz“) von Biologie und Informationstechnologie („Bio-Info-Nexus“). Im Zentrum der Forschung stehen u. a. neue Biotechnologien zum Verständnis und (Re-)Design biologischer Systeme (z. B. durch Genome Editing oder Cellular Agriculture), diverse Robotik- und KI-Einsatzfelder sowie die Technisierung des Menschen durch Neurotechnik und Prothetik. Um deren kulturelle Bedeutung zu untersuchen, setzt das Institut auch auf Kunst-Wissenschaft-Kooperationen und hermeneutische TA (Projekt FUTUREBODY). Weitere Schwerpunkte sind Fragen des Vertrauens in Wissenschaft, assistive Systeme und Bedarfsanalysen in der Pflege, verschiedene Aspekte der biomedizinischen und Gesundheitsforschung (u. a. Citizen Science, Gesundheitsdaten, „Health Equity“ und KI-Nutzung), die kritische Analyse des Ableismus, die COVID-19-Pandemie und generell Bedingungen für Gesundheit und gutes Leben (Projekt NoWa). Ziel ist stets, die Governance von Forschung und Technikentwicklung auf gesellschaftliche Bedürfnisse auszurichten.

Das ITAS untersucht neue und sich entwickelnde („emergierende“) Bereiche der Lebenswissenschaften und der Biotechnologie sowie die dabei zunehmend wichtige Rolle von KI (Projekt Deepen Genomics). Die Forschenden beschäftigen sich dabei unter anderem mit den gesellschaftlichen Folgen der zuletzt für die Impfstoffentwicklung in der Covid-19-Pandemie entscheidenden synthetischen Biologie (Projekt SYNENERGENE) sowie der Genomforschung und Genome-Editing-Technologien. Auch ihre Anwendungen für industrielle Biotechnologie und Medizin sowie neue Technologien im Ernährungsbereich, z. B. In-vitro-Fleischherstellung mittels Cellular Agriculture, werden untersucht.

Das ITAS befasst sich mit vielen zivilen Robotik-Anwendungen, insbesondere auch in der personalisierten Alltagsassistenz (z. B. für mobilitätseingeschränkte Menschen) sowie der Betreuung und Pflege (Projekte JuBot, Assistive Technologien für die Inklusion von Menschen mit Behinderungen und MOVEMENZ). Ein weiterer Schwerpunkt ist die Digitalisierung der zunehmend von Algorithmen und Robotern geprägten Arbeitswelt. Sie wird z. B. unter Gesundheitsaspekten, automatisierungsgeschichtlichen Gesichtspunkten und hinsichtlich „Human Enhancement“ untersucht. Beim Thema KI schließlich geht es um Technologiefelder wie die Robotik, bildgestützte medizinische Diagnostik und Behandlung und Neurotechnologie sowie das Gesundheitssystem.  

Fortschritte in der Neurotechnik, Prothetik und KI verstärken Tendenzen zur Mensch-Technik-Verschmelzung und weitere, vor allem digitale Technisierungsschübe in Alltag und Arbeit (Projekt KARL). Die Themen des ITAS reichen hier von avancierter Gliedmaßenprothetik (Projekt INOPRO) über Gegenwart und Visionen der Neurotechnik (samt Consumer Neurotechnologies) und die Fähigkeitserwartungen an Menschen sowie Kritik des Ableismus bis hin zu Fragen des Human Enhancement und der Technisierung von Menschenbildern.

ITAS-Forschung will zur Entwicklung sicherer und ethisch vertretbarer Technik beitragen, die individuellen und gesellschaftlichen Bedürfnissen entspricht. Das ITAS beforscht daher in inter- und transdisziplinären „Co-Creation“-Prozessen – mit engagierten Bürgerinnen und Bürgern, Industrie (Projekt PRISMA), Politik und Zivilgesellschaft  – soziale Kontexte der Technikentwicklung und ‑nutzung, etwa von älteren oder erkrankten Menschen (Projekte TERRAIN und QuartrBack). Zentral ist auch die Frage des Vertrauens in Wissenschaft, die sowohl vertieft mit Blick auf Forschungsethik (Projekt iRECS) als auch umfassender hinsichtlich Wissenschaft, Forschung und Innovation untersucht wird (Projekt IANUS). Das ITAS arbeitet hier auch mit und zu Citizen-Science-Initiativen (Projekt TeQfor1), führt Fähigkeitserwartungsanalysen zur Kritik des Ableismus durch, erprobt „Kunst-Wissenschaft-Schnittstellen“ und befasst sich mit emergierenden Technologien (z. B. Quantentechnologie) sowie Gesundheitsfolgen krisenhafter Veränderungen, z. B. des Klimawandels und der Covid-19-Pandemie (Projekt FOCO).