Hovedgrupper af sygdom​me, som CSS følger, inkluderer:

• Medfødte stofskiftesygdomme, herunder behandling af screen-positive nyfødte
• Arvelige neurologiske sygdomme, herunder neurometaboliske sygdomme
• Kraniofaciale misdannelser samt andre patienter med medfødte misdannelser/dysmorfi-syndromer
• Arvelige bindevævssygdomme, herunder osteogenesis imperfecta og Marfans syndrom
  
• Arvelige skeletdysplasier, herunder akondoplasi
  
• Arvelige svære hudsygdomme, herunder epidermiolysis bullosa 
• Neurocutane sygdomme, herunder neurofibromatose.
  
• Genomiske syndromer, fx PWS og 22q11ds
• Patienter med uafklarede diagnoser med formodet arvelig baggrund og med en kompleks symptomatologi, som hører til centrets specialeområder (se ovenstående hovedgrupper af sygdomme)

Stofskiftesygdomme (IEM) er den største gruppe af sjældne sygdomme (100-150 forskellige diagnoser), som varetages i et særskilt center, Center for Medfødte Stofskiftesygdomme (CIMD). CIMD står for Center of Inherited Metabolic Diseases. Centret har gennem mange år haft fokus på diagnostik og behandling af stofskiftesygdomme som følge af enzymdefekter, fx galaktosæmi, tyrosinæmi, MCADD og glutarsyreæmi. Langt hovedparten af håndteringen af stofskiftesyge mennesker ligger i CIMD både laboratoriemæssigt i form af neonatal screening, selektiv screening (primær diagnostik på symptomatiske børn), molekylær-genetisk udredning, familieudredning og prænatal diagnostik samt terapeutisk og opfølgningsmæssigt, hvoraf sidstnævnte 2 punkter foregår ambulant i Afdeling for Børn og Unge samt under indlæggelser. CSS/CIMD har det kliniske ansvar for den udvidede biokemiske screening af nyfødte for medfødte stofskiftesygdomme i Danmark. CSS/CIMD yder rådgivning i forbindelse med strategi for biokemisk udredning, fortolkning af laboratorieanalyser og behandling af patienter på andre sygehuse.

Centret behandler mange andre sjældne sygdomme end IEM, hvoraf nogle er beskrevet  i Sundhedsstyrelsens rapport fra 2014: 'National strategi for sjældne sygdomme'​. Med udgangspunkt i 11 repræsentative diagnoser redegør rapporten for de særlige krav som sjældne sygdomme​ med symptomer fra flere organsystemer stiller til sundhedsvæsenet. Neurologiske sygdomme som neurofibromatose og neuralrørsdefekter kræver samarbejde med bl.a. ortopædkirurger, neurokirurger, øjenlæger og urologer; bindevævssygdomme som osteogenesis imperfecta og Marfans syndrom kræver samarbejde med bl.a. ortopædkirurger, fysioterapeuter, kardiologer, thoraxkirurger og tandlæger; kraniofaciale misdannelser som Aperts syndrom kræver samarbejde med bl.a. neurokirurger, plastikkirurger, håndkirurger, øjenlæger og tandlæger; medfødte stofskiftesygdomme som galaktosæmi kræver samarbejde med bl.a. diætister, fysioterapeuter og øjenlæger; flere andre stofskiftesygdomme, fx Hurler og Hunter syndrom, vil have brug for samtlige af ovennævnte og dertil transplantationsteam mfl. CSS og CIMD arbejder således tæt sammen med mange af Rigshospitalets højtspecialiserede enheder, nogle gange i teams, såsom det Kraniofaciale Team, andre gange i mere uformelle samarbejdsrelationer. Det fremgår, at centrets arbejde som tovholder og koordinator for patienterne er af betydeligt omfang. En stor del af dette arbejde forestås af centrets specialsygeplejersker, der også har opbygget en stor viden om ’livet med en sjælden sygdom’ og kan give fysisk og psykosocial rådgivning. Da sjældne sygdomme ofte er arvelige, omfatter behandlingen både patient og familie med tilbud om genetisk rådgivning og fosterdiagnostik i et samarbejde med Afdeling for Genetik, DIA.

Den overordnede strategi er at følge patienten både lokalt og i CSS, således at al behandling sker i samarbejde med patientens lokale afdeling med CSS som tovholder; så vidt muligt bør de fleste undersøgelser, behandlinger og sociale tiltag foregå lokalt. Tilbuddet i CSS kan være rådgivende, planlæggende og koordinerende, men for en lang række patienter har CSS dog også det primære ansvar for follow-up og behandling. Tilgangen til patientbehandlingen er som udgangspunkt teambaseret på baggrund af sygdommenes komplekse karakter.

Center for Sjældne Sygdomme har som mål, at behandlingen er helhedsorienteret på en sådan måde, at patienten behandles under hensyntagen til den samlede fysiske, psykiske og sociale situation, som patienten og dennes familie er i.

Til flere af patientgrupperne er tilknyttet patientforeninger, som Center for Sjældne Sygdomme samarbejder med vedrørende både faglige spørgsmål og patientforeningernes indsats i forhold til psykosociale aspekter af sygdommene samt patientuddannelse og styrkelse af egenomsorg.

CSS/CIMD har ansvar for at sikre gennemførelsen af flere udviklings- og forskningsopgaver, information og undervisning. Det inkluderer følgende:

• Protokolskrivning
• Udarbejdelse af informationsmateriale
• Sikre optimale kommunikationsveje
• Undervisning, herunder som eksempler undervisning ved uddannelsen af speciallæger og undervisning af mere oplysende/vejledende karakter på fx lokale børneafdelinger
• Forskning, eksempelvis inden for kliniske observationer, biokemi, molekylær-genetik, neonatal screening og klinisk afprøvning af lægemidler.

Forskning og udviklingsprojekter foregår inden for flere af CSS's og CIMD's diagnoser, herunder projekter om ny medicinsk behandling af medfødte stofskiftesygdomme, opbygning af kliniske databaser – bl.a. i samarbejde med tilsvarende klinik i Århus -, rapportering til allerede eksisterende kliniske databaser (alle internationale), samt udvikling af behandlingsprotokoller med fokus på akut behandling. Udover aktiv brug af personlige kontakter i ind- og udland deltager Center for Sjældne Sygdomme i flere internationaler netværk, bl.a. om udredning af skeletsygdomme, kromosomsygdomme, bindevævslidelser og medfødte stofskiftesygdomme. CSS deltager endvidere i flere internationale ekspertgrupper om konkrete sygdomme. CIMD er akkrediteret medlem af ERN (European Reference Network for Hereditary Metabolic Disorders).