Die Helmholtz-Gemeinschaft ist die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. In ihren 118 Zentren in 6 Forschungsbereichen arbeiten rund 43.000 Beschäftigte. Ihr jährliches Budget beträgt aktuell (2021) 5 Milliarden Euro. Der Auftrag der Helmholtz-Gemeinschaft ist Forschung, die dazu beiträgt, drängende Fragen von Wissenschaft, Gesellschaft und Wirtschaft zu beantworten. Die Helmholtz-Gemeinschaft hat 2018 ein Israel Büro in Tel Aviv eröffnet und unterhält 4 International Research Schools mit israelischer Beteiligung. Im Juni 2022 fand der Helmholtz Innovation Summit zum Thema „AI for Global Impact“ in Tel Aviv statt.

Einige der Helmholtz-Forschungszentren pflegen eine enge Zusammenarbeit mit israelischen Forschungsinstitutionen. Dazu zählt an erster Stelle das Deutsche Krebsforschungszentrum Heidelberg mit über 3.000 Mitarbeitern. Die Kooperation mit Forschenden in Israel existiert bereits seit 1976. Sie mündete seither in weit über 1.000 wissenschaftliche Veröffentlichungen. 2014 wurde mit dem Thema „Personalisierte Medizin“ ein neuer Schwerpunkt gesetzt. Ziel ist es, für Diagnose, Behandlung und Prävention von Krankheiten wie Krebs stärker personalisierte Lösungsansätze zu finden.

Das Max Delbrück-Centrum for Molekulare Medizin in Berlin-Buch hat eine lange Tradition der Zusammenarbeit mit den israelischen Universitäten Technion in Haifa und der Hebräischen Universität in Jerusalem. Es hat zudem die gemeinsame deutsch-israelische Research School “Frontiers in Cell Signaling & Gene Regulation” (SignGene) initiiert, die 17 Forschungsteams aus Berlin und 15 aus  Israel zusammenbringt, darunter die des Chemienobelpreisträgers 2004 Aaron Ciechanover vom Technion.

Das Helmholtz-Zentrum GeoForschungszentrum (GFZ) in Potsdam erforscht das System Erde, mit seiner Geschichte, den Eigenschaften des Planeten sowie den in seinem Inneren und an der Oberfläche ablaufenden Vorgängen. Am Forschungszentrum arbeiten fast 1.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Das GFZ unterhält Beziehungen unter anderem zur Israel Academy of Sciences and Humanities, der Hebräischen Universität in Jerusalem und dem Geophysical Institute of Israel in Lod. Im Rahmen des virtuellen Instituts DESERVE – Dead Sea Research Venue, arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Deutschland, Jordanien, Israel und Palästina zusammen. Ziel ist die Erforschung von Verdunstung und Wetterverhältnissen am Toten Meer. Projektpartner in DESERVE sind neben dem Karlsruher Institut für Technologie das GFZ in Potsdam, das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig, die Hebräische Universität in Jerusalem, die Universität in Tel Aviv, die jordanische Al Balqa Applied University und die Universität Nablus in Palästina. Das Helmholz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) ist mit über 850 Beschäftigten eine der führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Meeresforschung in Europa. Seit 2010 erforschen deutsche, israelische und palästinensische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Leitung des GEOMAR im Projekt TRION gemeinsam den Weg von Spurenmetallen von der chemischen Verwitterung der Gesteine an Land bis zu ihrem Einbau in die Kalkskelette von Korallen. Beteiligt ist auf israelischer Seite die Hebräische Universität Jerusalem.

Im Rahmen der 12. Internationalen Ilan Ramon Raumfahrtkonferenz in Israel, hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am 31. Januar 2017 eine Kooperation mit der israelischen Raumfahrtagentur ISA vereinbart. Gegenstand der Absichtserklärung ist die Zusammenarbeit auf dem Gebiet des Strahlungsschutzes für Astronautinnen und Astronauten. 2022 gibt es 23 gemeinsame Projekte des DLR mit israelischen Einrichtungen.

Darüber hinaus fördert die Helmholtz-Gemeinschaft seit 2019 eine Internationale Graduiertenschule für „Multimessenger Astronomie“, die das DESY (Deutsches Elektronen-Synochotron) gemeinsam mit der Humboldt-Universität Berlin, der Universität Potsdam und dem israelischen Weizmann Institute of Science ausrichtet. Im Jahr 2019 veranstaltete das DESY in Zusammenarbeit mit der GIF eine gemeinsame Veranstaltung für Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler in Hamburg. Thema war “Origins: from elementary particles to complex chemical and biological systems”.

Die aktuellen Kooperationsschwerpunkte des Forschungszentrums Jülich (FZJ) mit israelischen Einrichtungen liegen im Forschungsbereich Information (Computing, Neuroscience und Computational Biomedicine), in den Materialwissenschaften und der Energie.

Die Umbrella Kooperation zwischen RWTH Aachen, Forschungszentrum Jülich, und dem Technion – Israel Institute of Technology – besteht seit 1983. Die Umbrella Symposia mit zentralen Themen aus der Forschung waren von Anfang an ein wichtiges Element der Kooperation zwischen den Einrichtungen. Das 35 Umbrella Symposium 2022 fand vom 16. bis 18. Mai zum Thema „Life Science and Engineering: Data Analytics, Neurosciences and Multiscale Biomedical Engineering“ auf dem Aachener Campus statt. Seitdem der mit 5.000 Euro dotierte Umbrella Award 2018 zum ersten Mal verliehen wurde, wird dieser Preis nun bei jedem Umbrella Symposium ausgelobt. Drei herausragende Forschende aus dem Fachgebiet des jeweiligen Symposiums erhalten den Preis.

In der Agrarforschung existiert eine enge Kooperation des FZJ mit dem israelischen VOLCANI Agrarforschungszentrum.