研究院的研究机构由若干跨学科研究中心或研究所组成。北大校长许智宏称，前沿交叉学科研究院建设具有科学前沿性和学科交叉性的科技创新平台，开展与生命、信息和材料等先进科学与高新技术相关的创新性研究工作，使之成为具有良好学术交流环境、优良学科交叉研究条件、实体与虚体相结合的交叉学科研究基地。

　　前沿交叉学科研究院副院长方竞透露，学院目前采取双聘用制，即相关专业的老师在学院兼任导师，而学院建立后，将开始招收生物医学工程、理论生物学两个方向的研究生。初建时期的研究中心包括生物医学跨学科研究中心、理论生物学研究中心和功能成像研究中心。但是随着学院的发展，在需要的时候将吸收更多的包括文科在内的相关学科研究部门。