Odsjeci:
Odsjek za neuroanatomiju, neurohistologiju i neuroembriologiju - voditelj: prof.dr.sc. Miloš Judaš
Odsjek "Zagrebačka neuroembriološka zbirka" - voditelj: prof.dr.sc. Zdravko Petanjek
Odsjek za neurocitologiju i virtualnu mikroskopiju - voditelj: prof.dr.sc. Mario Vukšić
Odsjek za razvojnu neuropatologiju - voditelj: prof.dr.sc. Goran Šimić
Odsjek za evolucijsku i razvojnu neuroznanost - voditelj: izv.prof.dr.sc. Goran Sedmak
Odsjek za neurobiologiju i staničnu neurofiziologiju - voditelj: doc.dr.sc. Nikola Habek
Odsjek za sistemsku i eksperimentalnu neurofiziologiju - voditelj: prof.dr.sc. Marijan Klarica
Odsjek za neurokemiju, neurofarmakologiju i neuroonkologiju - voditeljica: prof.dr.sc. Svjetlana Kalanj-Bognar
Odsjek za regenerativnu neuroznanost - voditelj: prof.dr.sc. Dinko Mitrečić
Odsjek za računalnu neuroznanost i bioinformatiku - voditelj: doc.dr.sc. Andrija Štajduhar
Odsjek za razvojnu kognitivnu neuroznanost - voditelj: prof.dr.sc. Neven Henigsberg
Odsjek za neuroradiologiju - voditelj: prof.dr.sc. Marko Radoš
Odsjek za kliničku primjenu neuroznanosti - voditelj: prof.dr.sc. Milan Radoš
Odsjek za laboratorijske životinje - voditeljica: prof.dr.sc. Nataša Jovanov-Milošević
Laboratoriji:
U HIIM-u se mogu uspostaviti laboratoriji na tri načina:
- u sklopu postojećih Odsjeka (posebice kad je riječ o osobito aktivnoj istraživačkoj skupini ili o optimalnom upravljanju zajedničkom kapitalnom opremom ili infrastrukturom);
- kao samostalni laboratoriji, kada to nalaže specifična narav ostvarivanja znanstvenih zadataka i projekata (posebice kad su u pitanju produktivne istraživačke skupine u specifičnom području neuroznanosti);
- kao ekstramuralni laboratoriji, odnosno već postojeći laboratoriji na drugim radilištima Fakulteta, drugim sastavnicama Sveučilišta u Zagrebu, te drugim sveučilištima i javnim institutima u Republici Hrvatskoj. Riječ je o laboratorijima koji tijesno surađuju u realizaciji istraživačkog programa HIIM-a - primjerice, kao dio nacionalne mreže u sklopu Znanstvenog centra izvrsnosti.