La sous-direction de la recherche et de l'innovation pilote l'organisation et le financement de la recherche appliquée en santé. Elle définit les conditions de financement des missions d'appui à la recherche appliquée en santé en lien avec les services des ministères chargés de l'enseignement supérieur et de la recherche. Elle est compétente, dans le domaine de l'offre de soins, pour le développement des techniques et des technologies innovantes et pour la mise en œuvre des programmes hospitaliers de recherche clinique. Elle évalue leur impact médico-économique. En ce qui concerne la recherche et l'innovation dans le champ du numérique, elle collabore avec la délégation au numérique en santé.
Elle contribue à la définition et à la mise en œuvre des politiques relatives aux recherches biomédicales, notamment en participant à l'élaboration des textes législatifs, réglementaires, européens et internationaux y afférents. Elle organise et coordonne le fonctionnement des comités de protection des personnes.
Elle pilote la mise en œuvre du plan d'action national relatif aux maladies rares.
Elle conduit, dans les domaines qui relèvent des attributions de la direction générale, les relations avec les agences sanitaires mentionnées à l'article 6 du présent arrêté relevant de son champ de compétences.