Eine zentrale Forschungsmethode der Klinik ist die funktionelle und strukturelle Bildgebung mittels Magnetresonanztomographie. Ein 3 Tesla-Kernspintomograph für kognitions- und neurowissenschaftliche Forschung wird wesentlich von der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie betrieben, die Klinik stellt auch Personal und IT-Infrastruktur für andere Forschungsgruppen an der Universität und Kooperationspartner außerhalb zur Verfügung. So kann funktionelle und strukturelle MR-Bildgebung in der Psychiatrie und den kognitiven Neurowissenschaften auf höchstem Niveau in Marburg durchgeführt werden.

Ein wichtiges Ziel der Forschung an der Klinik ist das bessere Verständnis psychischer Erkrankungen, sodass hierdurch neue Behandlungsmöglichkeiten eröffnet werden können. Es werden daher zum Einen neue Therapieverfahren evaluiert, insbesondere in der Psychotherapie. Zum Anderen erfolgt eine translationale Forschung an der Klinik und in Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen.