Les collaborations sont nombreuses, tant en recherche clinique qu'en recherche fondamentale et appliquée. En outre, l'inserm est étroitement lié aux hôpitaux par l'implantation majoritaire de ses structures de recherche dans le périmètre des CHU (hôpitaux, facultés de médecine, de pharmacie ou d'odontologie) et des CRLCC.
Au sein des CHU, des comités de recherche en matière biomédicale et de santé publique (CRBS) veillent à la coordination des activités de recherche exercées par les établissements et organismes qui le composent ou qui lui sont associés.