Geforscht wird bei NCTs an der diagnostischen und therapeutischen Weiterentwicklung der Onkologie, auch im Bereich der Grundlagenforschung.
Es sind sogenannte molekulare Tumorboards etabliert, in denen nach strenger Selektion eine Genomanalyse des individuellen Tumors erfolgt, um - gerade bei seltenen Tumoren - eine zielgerichtete Therapie zu finden. Klinische Studien in allen Phasen werden aufgelegt und durchgeführt bzw. betreut.
Wer in einem NCT forscht, ist individuell und abhängig vom Interessengebiet des jeweiligen Forschers.
Prinzipiell sind neben Ärzten z.B. auch Biologen, Biochemiker, Techniker, Soziologen und Statistiker im Einsatz.