Univerzita Karlova je přední výzkumnou univerzitou středoevropského regionu, která za svoji podstatu považuje jednotu výuky a vědy. Univerzita si je vědoma toho, že pouze kvalitní vědecko-výzkumná činnost zajistí, aby výuka byla vedena odborníky, kteří jsou schopni seznámit studenty s nejnovějšími poznatky a trendy ve svých oborech.

Přední vědní obory Univerzity Karlovy:

• fyzická geografie, geoinformatika a kartografie,

• výzkum kardiovaskulárních onemocnění,

• egyptologie, výzkum civilizací, komplexity a resilience,

• krize racionality a moderní myšlení, 

• modelování racionální nepozornosti v ekonomii,

• modelování (nano)materiálů,

• částicová a jaderná fyzika,

• aplikované počítačové vědy,

• vzácná hereditární ocemocnění,

• neurovědy.

V současné době působí na UK padesát výzkumných infrastruktur, definovaných buď jako vědecká centra, nebo jako součásti evropských nebo světových sítí sloužících ke sdílení dat. Fakulty a součásti Univerzity Karlovy se každoročně zapojují rovněž do grantových programů Grantové agentury ČR a Technologické agentury ČR, jakož i do rezortních programů jednotlivých ministerstev.

Důležitým aspektem vědecké práce je kvalifikační růst akademických pracovníků. Tituly docentů a profesorů z UK se tradičně těší velkému respektu.