Buiten haar museografische taken volgt de Stichting Neanderthal Museum ook een interdisciplinair wetenschappelijk concept. Het Neanderthal Museum ontwikkelde zich sinds haar oprichting in 1996 tot een internationaal erkend instituut voor onderzoek naar de geschiedenis en ontwikkeling van de mensheid. Het is niet alleen betrokken bij internationale opgravingen, maar samen met NESPOS beheert het ook de wereldwijd grootste databank met betrekking tot de archeologie van de ijstijd. Tevens streeft het museum naar de vorming van een netwerk van leken uit de regio ter versterking van het plaatselijke onderzoek naar de Steentijd.  

Met regelmaat vinden internationale conferenties en symposia plaats, die aanmoedigen tot transdisciplinaire contacten en denkprocessen tussen vakdeskundigen. De resultaten van deze conferenties worden in een door het museum uitgegeven reeks gepubliceerd.