El I3A articula su investigación en torno a cuatro grandes divisiones, cada una con varios grupos de investigación que trabajan en una serie de líneas principales de investigación en las que el Instituto es excelente. Estas divisiones permiten organizar de forma eficiente todas las líneas de investigación de los más de treinta grupos que forman el I3A. Las cuatro divisiones son:
Ingeniería al servicio de la salud
Tecnologías de la Información y las Comunicaciones
Tecnologías de la sociedad de la información
Ingeniería para mejorar el medio ambiente
Tecnología para las fábricas del futuro