מחלות הלב וכלי הדם הינן גורם התחלואה והתמותה העיקרי. המרכז מאפשר לרופאי מערך הלב לעסוק במחקר בסיסי במקביל לעשייה הקלינית המתמדת.
ההפריה ההדדית המתרחשת בין מיטת החולה ומעבדת המחקר מחדדת את החשיבה הרפואית תוך הגדרת השאלות הבוערות, ומאפשרת את פתרונן המדעי ע"י כח אדם מיומן וציוד מתקדם. המחקרים הנערכים במעבדות המרכז עוסקים במנגנונים שביסוד מחלות הלב וכלי הדם, בפיתוח ובחינת אמצעי הדמיה ואבחנה חדישים ובדרכים מקוריות למניעה ולטיפול בתחלואה לבבית.
בנוסף לרופאי מערך הלב כולל צוות המחקר, חוקרים, תלמידי מחקר וטכנאים. קיים שיתוף פעולה נרחב עם חוקרים במחלקות אחרות של ביה"ח, במעבדות ביה"ס ורפואה, רפואת שיניים ורוקחות ובמרכזי מחקר רבים בארץ ובעולם.
מעבדות המחקר מצויידות במיטב הציוד המודרני המשמש בחקר הלב. מיקומו של המרכז בעין כרם, בלב הקמפוס השוקק של הפקולטה לרפואה של האוניברסיטה העברית בירושלים מאפשר שימוש גם בציוד המתקדם של הפקולטה, בחדרי הניתוח והמעבדות ובצוות הטכני המסור והמיומן.
השאיפה למצויינות שביסוד עבודת המחקר זיכתה את חוקרי המרכז לחקר הלב במענקי מחקר יוקרתיים, בפרסים, ובפרסומים בעיתונות המדעית המובילה.