Au cours de la décennie 2000 – 2010, la biologie et la santé se structurent à l’IN2P3. Ainsi, en 2004, le GDR MI2B (aujourd’hui intitulé « Outils et méthodes pour la lutte contre le cancer ») voit le jour, et en 2006, l’IMNC (Imagerie et Modélisation en Neurobiologie et Cancérologie), laboratoire réunissant des physiciens et des biologistes, est créé à Orsay. Les études menées à l’IN2P3 portent principalement sur l’optimisation des traitements par rayonnements ionisants, l’amélioration des techniques d’imagerie médicale, l’étude des mécanismes biologiques induits par les rayonnements ionisants et la production de nouveaux radionucléides pour la médecine nucléaire.