מטרת הלימודים בחוג הינה להכשיר למחקר מדעי סטודנטים המעוניינים לחקור מנגנונים של מחלות,לקויות תפקוד, והתנהגות תקינה ולא תקינה באדם בהיבטים וכלים ביולוגיים, גנטיים, אקולוגיים והתפתחותיים. במסלול הלימודים מושם דגש על מחקר מנגנוני מחלות ספציפיות ותהליכי מחלה והחלמה אך גם על הבסיס הביולוגי לתפקוד תקין ולקויות ייחודיות. החוג מאפשר לסטודנטים להכשיר עצמם גם לחקר נושאים הנמצאים במוקד של דיסציפלינות לא ביולוגיות (כגון התנהגות חברתית, למידה, רכישת שפה) בהיבטים וכלים ביולוגיים.
חברי הסגל וקבוצות המחקר במחלקה מתמקדים בנושאים בעלי תמות משותפות: אינטראקציות בין תאים לרקמות (כבסיס לתפקוד בני אדם), הבנת המנגנונים הבסיסיים של מחלות (פאתו-פיזיולוגיה), ופיתוח דרכי טיפול ותרופות חדשות ע"י מניפולציה של תקשורת תאית ואינטראקצית תאים-רקמה. כווני מחקר אלו מתקשרים לחקר הסרטן, תקשורת תאית ואימונולוגיה, התפתחות ואריכות חיים, כמו גם לתפקוד פיזיולוגי נורמאלי ברמות מולקולאריות, בתזונה ובשינה. המחלקה לביולוגיה של האדם היא במרכז היוזמה של אוניברסיטת חיפה למחקר של אריכות ימים – רבות מקבוצות המחקר במחלקה חוקרות את התהליכים הביולוגיים בהזדקנות, אריכות ימים, והמחלות הנלוות להם.
כל חברי הסגל הינם חוקרים מובילים בתחומם. הסטודנטים שותפים למחקרים פורצי דרך ולפרסומים מדעיים בכתבי עת מובילים. אחוז גבוה מבוגרי התואר השני ממשיכים ללימודי תואר שלישי באוניברסיטת חיפה או במוסדות מחקר מובילים בארץ ובעולם.