Der er to relevante uddelingsområder
Naturvidenskabelig og teknisk forskning
Under hvert af disse områder har Villum fonden nogle forskellige programmer, man kan søge. Disse forskellige programmer kan man læse mere om på Villum Fondens hjemmeside via ovenstående links.
Fonden støtter forskningscentre uden mure, såkaldte VKR Centres of Excellence med større bevillinger. Fremskaffelse af forslag til VKR Centres of Excellence sker i en dialog med forskningsmiljøerne på det tekniske og naturvidenskabelige område. Fonden undersøger på eget initiativ løbende potentielle temaer for centerdannelse, ligesom forskningsmiljøerne er velkomne til at rette henvendelse til Fonden med forslag.
Fonden har etableret et gæsteforskerprogram, som giver danske forskningsinstitutioner mulighed for at tiltrække førende udenlandske forskere i perioder af 2-6 måneders varighed. Uddelinger inden for programmet sker efter Fondens invitation til forskningsinstitutionerne.
Fonden har siden 2001 finansieret et postdoc-program inden for det teknisk-naturvidenskabelige område. Programmet omfatter individuelle stipendier, som tildeles yngre danske forskere efter ph.d.-niveau, og såkaldte blokstipendier, som tildeles forskningsledere ved danske universiteter til rekruttering af postdoc-kandidater i Danmark og fra udlandet. Programmet administreres af et udvalg bestående af dekaner fra de tekniske og naturvidenskabelige fakulteter.
Fonden støtter i mindre grad formidlingen af naturvidenskab og teknisk forskning. Blandt de støttede projekter er fokus lagt på projekter til at fremme de unges interesse for naturvidenskab og teknik.
Fonden støtter ikke forskningsområder inden for sundhedsvidenskab, medicin og biomedicin. Støtte gives til grundforskning og kan dække løn, drift og anskaffelse af større apparatur af særlig betydning for forskningen.