牛津的研究力量雄厚，在其教师队伍中，就有83位皇家学会会员，125位英国科学院院士。在数学、计算机科学、物理、生物学、医学等领域，它都名列英国乃至世界前茅。近些年来，牛津不仅在文科而且在理科取得了举世瞩目的成就。不仅在基础科学而且在应用科学研究中都取得了举世瞩目的成就。

　　生物医学

　　自从弗莱明在伦敦发现青霉素后，本世纪40年代牛津的科学家弗罗里和蔡恩就将它投入临床应用，结果3人共享诺贝尔奖。今天用得最广的抗生素1955年为牛津的爱德华·阿布拉罕发现。牛津也致力于将分子生物学应用于临床，将核磁共振原理应用于医疗诊断，在发现人体的免疫瓜系统和应用基因工程技术于临床问题方面，牛津亦起领导作用。该校在爱滋病毒、移植手术和遗传病研究等方面也很有潜力。1987年，斯奎波父子公司赠予该校药学系2,000万英镑，以支持他们的研究工作。

　　环境科学

　　牛津的研究涉及森林史、气候变化、遥感、土地利用、野生动物保护、家畜管理、污染、腐蚀、沙漠侵犯等众多课题。牛津的固体物理、高磁学、激光研究、基本粒子研究和大气物理学等均在世界上占领先地位。物理系的克拉伦登实验室在世界核研究领域中起着特殊的作用。基础研究还导向重要的工业开发，包括建立了如牛津仪器公司和牛津激光公司之类的企业。

　　仅在化学系，牛津目前就拥有4位诺贝尔奖得主。该校在蛋白质、新型无机材料合成、分子的计算机辅助设计等方面都有重大成果问世，并在化工、医药、微电子工业等领域推广应用。