生物医疗仪器学科分为生物物理和医疗仪器两大方向。
    医疗仪器方向以上海交通大学生物医学仪器研究所为主要力量， 拥有一支多学科交叉，理、工、医相结合的研究队伍。在陈亚珠院士领导下，推广先进物理治疗技术，力争做到技术以人为本、治疗以人为本，积极从事物理因子治疗技术的研究，尤以超声和电磁波物理因子为主，在聚焦超声、射频消融等现代医疗设备的研究开中已获得重要的技术积累和初步的临床应用，并已申报中国发明专利30余项，获得授权20余项，形成了十余项物理治疗技术的新观念和新方法。主要研究方向：1、图像引导的肿瘤治疗技术机理及方法研究，包括相控高强度聚焦超声肿瘤治疗技术，基于聚焦超声的热敏脂质体靶向载药适形释放技术，和基于图像处理技术的医学影像手术导航、靶向定位及跟踪系统、目标重建、治疗计划系统、疗效评估系统的研究；2、基于物理方法的热治疗技术，包括超声辐射热/化/放协同治疗肿瘤技，食道、膀胱等腔内肿瘤热化疗技术，水冷式射频消融肿瘤治疗技术， 灌注式热化疗肿瘤治疗技术，和基于射频消融的心脏房颤治疗及神经镇痛技术。
    生物物理方向主要包括生物热物理交叉研究与生物医学光学两大领域。生物热物理交叉研究由徐学敏教授领衔，主要领域包括肿瘤热物理治疗机理、生物传热传质学基础理论以及低温保存机理等。研究成果包括肿瘤冷热交替等新型治疗方法的提出，温热促进纳米药物肿瘤内靶向输送以及细胞内冰晶形成与生长的机理揭示，以及多个生物传热传质学方程的构建。“能量在肿瘤治疗与诊断中的应用研究”获得教育部自然科学奖二等奖。成功研制的“中央空调灭菌灭病毒装置”获得上海市科技进步二等奖，冷热交替治疗系统获得中国国际工业博览会高校展区三等奖。生物医学光学由魏勋斌教授领衔，主要研究领域有肿瘤和免疫的在体光学影像与分子探针技术等，主要成果有可实时无损监测小动物循环肿瘤细胞的“在体流式图像细胞仪”等。