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。
北京同仁医院作为首都医科大学第四临床医学院，医院承担着重要的教学任务;首都医科大学北京眼科学院和耳鼻咽喉科学院设在医院内。医院现有研究生学位点28个，其中博士学位点13个;硕士研究生导师163名，其中博士研究生导师67名，国家住院医师规范化培训专业基地16个。2012年以来，医院获批项目(课题)243项，获省部级及以上(含社会力量奖)31项，其中国家奖3项。
在临床相关研究方面，北京同仁医院眼底科开展了增生性玻璃体视网膜病变发病机制的研究，视网膜下人工假体植入技术及组织相容性研究，高度近视眼致病基因定位及蛋白质组学分析，黄斑营养不良的致病基因定位研究，年龄相关性黄斑变性发病危险因素和早期干预研究，以及眼病的流行病学研究等。持续不断的获得了多项及省部级课题经费的支持。发表了系列高质量研究论文，形成了同仁品牌效应和国际影响力。
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。