個別の大学では設置が難しい大型最先端研究設備の整備や、収集・保管等が困難な研究資料等の収集を行い、最先端研究を実施しています。これにより、個々の大学の枠を越え、全国の国公私立大学等から研究者が集まって共同利用・共同研究を行っています。

自然科学研究機構は、大学共同利用研究機関として、分野融合型研究を推進するとともに、自然科学研究機構に属する各研究機関の分野ごとに行っている共同研究を、公募などさまざまな形で支援をしています。

それぞれの学術分野の特性に応じて、複数の大学や研究機関からなる研究ネットワークを構成し、共同利用・共同研究の推進および人材育成を行っています。​

国際的研究拠点として、国内外の大学や研究機関の人材交流のハブとなり、国際的な研究プロジェクトの実施や国際共同研究を推進するとともに、活発な研究者交流を進めています。