Berdasarkan potensi research, sumber daya manusia dan sumber daya alam, penelitian unggulan UHO merujuk pada penelitian tema unggulan strategi nasional tetapi dalam implementasi disesuaiakn keunggulan spesifik lokasi/local serta diarahkan penyelesaian permasalahan masyarakat dan bangsa.

Keenam tema penelitian unggulan tersebut adalah Perubahan iklim dan keragaman hayati (biodiversity), Pengentasan kemiskinan, Ketahanan dan Keamanan pangan, Energi baru dan terbarukan, Kesehatan, penyakit tropis, gizi dan obat-obatan, intergarsi dan harmoni sosial serta otonomi daerah dan desentralisasi.