Działalność naukowo-badawcza Fundacji ma charakter interdyscyplinarny, obejmujący szeroki zakres zagadnień z dziedzin takich jak inżynieria biomedyczna, projektowanie protez serca, robotyka medyczna oraz inżynieria tkankowa. Przeprowadzana jest we własnym Instytucie Protez Serca, który składa się z Pracowni Sztucznego Serca, Pracowni Biocybernetyki oraz Pracowni Bioinżynierii.
Zapleczem technologiczno-wdrożeniowym Instytutu Protez Serca Fundacji są jednostki działające w ramach jego struktury organizacyjnej: Zakład Mikrobiologii i Histopatologii oraz Laboratorium Technologiczne Pracowni Sztucznego Serca, które stanowią bazę produkcyjną protez serca.
Laboratorium Procesowe Pracowni Sztucznego Serca jest certyfikowanym producentem elementów protez serca zgodnie z normą ISO 13485.
Program „Polskie Sztuczne Serce” – skupia się na opracowywaniu i wprowadzaniu do praktyki klinicznej rodziny polskich protez serca, coraz bardziej zaawansowanych technologicznie i konstrukcyjnie, zróżnicowanych pod względem czasu stosowania i stopnia implantacji w ciele pacjenta, a także na rozwijaniu metod wspierających układ krążenia.
Program „Roboty i Innowacyjne Narzędzia Chirurgii” – skoncentrowany jest na tworzeniu i wdrażaniu do praktyki klinicznej innowacyjnych narzędzi, takich jak urządzenia mechatroniczne, które stanowią swoiste „przedłużenie” rąk chirurga, opracowywaniu metod modelowania i symulacji operacji chirurgicznych w celu optymalizacji ich przebiegu oraz tworzeniu zaplecza dydaktycznego.
Program „Inżynieria Tkankowa i Biologiczne Protezy Zastawek Serca” – skupia się na opracowywaniu konstrukcji i technologii wytwarzania biologicznych protez zastawek serca i innych biomateriałów przy użyciu metod inżynierii tkankowej i hodowli komórkowej.
Dyrektorem Instytutu Protez Serca jest dr n. med. Grzegorz Religa.