Im Mittelpunkt der Arbeiten des Friedrich-Loeffler-Instituts (FLI) stehen die Gesundheit und das Wohlbefinden von lebensmittelproduzierenden Tieren sowie der Schutz des Menschen vor Zoonosen, d.h. Infektionen, die vom Tier auf den Menschen übertragen werden können. Diese Aufgaben sind in § 27 des Tiergesundheitsgesetzes definiert. Das FLI betreibt Grundlagen- und angewandte Forschung in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen.

Als Bundesforschungsinstitut und unabhängige Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des BMLEH berät das FLI die Politik auf der Grundlage seiner wissenschaftlichen Expertise. Das Institut führt epidemiologische Untersuchungen bei Ausbrüchen von Tierseuchen durch und erstellt Risikobewertungen zu verschiedenen Infektionskrankheiten bei Nutztieren.

Das FLI fungiert als nationales Referenzlabor für bestimmte Tierkrankheiten und ist die nationale Zulassungsbehörde für veterinärmedizinische In-vitro-Diagnostika. Auf internationaler Ebene wurde das FLI von der Weltorganisation für Tiergesundheit (WOAH) zum "Kollaborationszentrum für Zoonosen in Europa" ernannt und beherbergt elf WOAH-Referenzlaboratorien sowie ein WHO- und FAO-Kollaborationszentrum für Tollwutüberwachung und -forschung, FAO-Referenzzentren für klassische Schweinepest und für neu auftretende zoonotische Krankheitserreger und Hochsicherheitslabore, WOAH- und FAO-Referenzlabore für Influenza A bei Tieren und Newcastle-Krankheit.

Darüber hinaus ist das FLI Mitglied des EU-Referenzzentrums für Tierschutz. Als nationale Kontaktstelle unterstützt das FLI die zuständigen Behörden wissenschaftlich bei der Umsetzung der Verordnung (EG) Nr. 1099/2009 des Rates, Artikel 20, zum Schutz von Tieren zum Zeitpunkt der Tötung.

Im Rahmen der Verordnung (EG) Nr. 1831/2003 (Futtermittelzusatzstoff-Verordnung), ist das FLI an der Prüfung der Zulassung von Futtermittelzusatzstoffen beteiligt.