Dans le domaine de l’agriculture, la recherche agronomique à l’Institut a en particulier réussi à élaborer des variétés de blé et de pommes de terre améliorées. La modification génétique a permis d’augmenter leur potentiel nutritif, grâce un doublement de leur rendement protéïque.

Dans les domaines de l’énergie et de l’environnement, des scientifiques de l’Institut ont mis en lumière le rôle de l’eau souterraine polluée, et de ses rejets atmosphériques, dans la formation de l’effet de serre. L’Institut a aussi développé un procédé de production d’énergie qui utilise l’énergie solaire pour transformer des gazs pauvres en énergie en un mélange combustible riche, dont le rebut peut-être réutilisé à l’identique.

Dans les domaines de la lutte contre le cancer, des scientifiques de l’Institut ont identifié les phases successives du développement des tumeurs cancéreuses : une phase de déclenchement - cellules tumorales dormantes - et une phase d’instigation - tumeur proliférante. Ils ont également réussi à obtenir sur des animaux de laboratoires une réversion du cancer : les cellules malignes reviennent à leur état bénin. La lutte contre les maladies, c’est aussi la lutte contre la sclérose en plaques : à Rehovot a été mis au point le Copaxone 1, un remède qui ralentit les effets dégénératifs de la sclérose en plaques à ses premiers stades.

Dans le domaine de la physique, partant de la théorie du chaos, des chercheurs de l’Institut ont expliqué la mécanique quantique et les processus ondulatoires, avancée qui permet d’envisager la conception de nouveaux systèmes radar. L’institut Weizmann a joué un rôle majeur dans le projet CERES, qui a simulé l’état unique de la matière une fraction de seconde après le Big-Bang.

Dans les domaines de l’informatique, un langage graphique, le Statecharts, a été inventé, qui permet de décrire et d’analyser le comportement des systèmes complexes - avions, automobiles, réseaux de télécommunications, progiciels. Dans le domaine de la chimie, l’Institut a apporté sa contribution au projet international de cartographie du génome humain, en mettant au point une technique qui accélère le décryptage des gènes. Le développement d’une chromatographie d’affinité a par ailleurs permis de révolutionner l’obtention de substances biologiques pures à partir de mélanges complexes : ce procédé de séparation est de la plusgrande utilité pour le génie génétique, la biologie et la médecine.

Dans le domaine de la médecine, des scientifiques de l’Institut ont été les premiers à mettre en lumière l’utilité du liquide amniotique dans le diagnostic prénatal. C’est à Rehovot encore qu’ont été perfectionnées les techniques de transplantation de moëlle osseuse : des chercheurs ont rendu possible la transplantation de moëlle de donneurs incomptaibles sur des leucémiques et des enfants nés avec un système immunitaire défaillant.