北京同仁医院拥有教育部重点实验室1个，工信部重点实验室1个，北京市重点实验室5个;工程研究中心1个，省部级工程研究中心4个;省部级国家科技合作基地2个，北京实验室1个。医院是全国防盲技术指导组和防聋治聋技术指导组组长单位，设有世界卫生组织防盲合作中心和世界卫生组织防聋合作中心，作为国际眼库协会会员单位，设有北京同仁眼库。
研究方向：高度近视及其眼底并发症的临床研究。在国内率先开展了后巩膜加固手术联合玻璃体切割手术治 疗高度近视黄斑劈裂。十年接诊高度近视患者万例，手术治 疗三千余例。目前采用联合手术气体填充使高度近视黄斑劈裂视网膜脱离的一次性手术成功率达到了94.6%，多次应邀在全国眼科学术会议上发言。
视网膜疾病：包括视网膜脱离、视网膜病变等。视网膜脱离是视网膜与其营养层分离的病症，可能导致视力丧失。视网膜病变则包括糖尿病视网膜病变、高血压视网膜病变等，这些都可能影响视力。
北京同仁医院眼底科是我国培养眼底病专科高级医疗技术人员的主要基地之一。已经形成了一支年龄与知识结构合理、学历层次高、兼顾临床和临床相关基础研究、技术力量雄厚的眼底病学术梯队，形成了新老结合、稳健而富有生气的团结协作的集体，同时也成为一支具有凝聚力和较强攻关能力的团队。本专科在职60人，目前拥有17名在职正高级职称医师和20名副高级职称医师，其中有6名为教授/博士生导师，7名为副教授/硕士生导师。拥有眼内肿瘤诊治研究北京市重点实验室；医学人工智能研究与验证工信部重点实验室。