Hospital Clínico San Carlos (HCSC): El Hospital es el núcleo básico del Instituto. Entre los objetivos del HCSC está la mejora de la asistencia, la docencia y la investigación. El centro se ha adaptado a las demandas de la sociedad madrileña, siendo un referente a nivel nacional e internacional por el nivel de sus instalaciones y de sus profesionales

Universidad Complutense de Madrid: Actualmente, la UCM cuenta con 21 facultades distribuidas en sus campus de Moncloa y Somosaguas, entre las que se encuentran las facultades de Ciencias Biológicas, de Farmacia y de Medicina. Adicionalmente, se han creado un total de 40 Institutos Universitarios de Investigación, en el seno de la UCM, que abarcan todas las áreas de conocimiento de la Universidad (incluyendo Institutos universitarios de investigación biomédica).

Fundación para la Investigación Biomédica del Hospital Clínico San Carlos: La Fundación tiene por finalidad gestionar programas y proyectos de investigación clínica, y otras actividades conexas en el campo de la Biomedicina, para contribuir a la promoción y protección de la salud de la población y al progreso y mejora del Sistema Sanitario de la Comunidad de Madrid.

Otras entidades del Servicio Madrileño de Salud (SERMAS) como aquellas del ámbito de Atención Primaria del área de influencia del HCSC y las unidades del Hospital Carlos III que se incorporan al IdISSC. Estas áreas poseen una trayectoria en los últimos años de colaboraciones conjuntas en el ámbito de la investigación biomédica entre sus profesionales y los profesionales del Hospital Clínico San Carlos y de la Universidad Complutense de Madrid.