Forskning innen prestasjonsidrett inkluderer fagfelt som motorikk, biomekanikk, fysiologi, coaching og prestasjonspsykologi. Samarbeidet mellom NTNU og Olympiatoppen Midt-Norge (OLTMN) gir svært gode forutsetninger for å gjennomføre relevant forskning innen dette området:

• Institutt for nevromedisin og bevegelsesvitenskap (INB), som er den sentrale aktøren i senteret, har spisskompetanse på teknikk og motorikk, og kan betraktes som Norges fremste på området.
   
• Et tett samarbeid med OLTMN sikrer at fokuset innenfor forskningsarbeidet er målrettet mot de viktigste faktorene for beste praksis i toppidretten og at forskningen gjøres på dagens og morgendagens toppidrettsutøvere. Forskningssenteret skal kunne handle på kort varsel ved ekstraordinære bestillinger fra toppidretten og dermed spille en viktig rolle på regionalt og nasjonalt nivå.
   
• Samarbeid med andre institutter ved NTNU, som har komplementær kunnskap og teknologi gir gode forutsetninger for å gjennomføre både eksperimentell forskning, feltbasert forskning, og datasimuleringer.
   
• I tillegg søker senteret nasjonale og internasjonale samarbeidspartnere som kan utfordre og bidra til at Senter for Toppidrettsforsking er internasjonalt fremragende.
   
• Brukerne (Olympiatoppen, Norges Idrettsforbund, diverse regions- og landslag) blir løpende orientert om prosjektene og resultatene.