CNIO Fundazioaren helburua da ikerketa onkologikoa sustatzea eta arlo horretako aurrerapen zientifiko eta sanitarioen aurrerapenen ondoriozko sustapena. Minbiziaren alderdi oinarrizkoenak ikertzen ditu, hala nola, minbiziaren garapenean inplikatutako geneak eta prozesu zelularrak, eta estrategia terapeutiko eta farmako berriak bilatzen ditu. Erakunde independenteek egindako sailkapenen arabera, minbiziari buruzko ikerketa-zentro onenetarikoa da maila globalean.
Onkologo klinikoekin lan egiten du eta berrikuntza sortzen du, patenteak sortuta, industriarekin lankidetzan arituta eta spin-off enpresak sortuta. Beste zientzialari batzuei ere eskaintzen dizkiegu zerbitzuak, eta minbiziaren diagnostikoan eta pronostikoan laguntzen diegu.