Основними напрямами наукової та науково-технічної діяльності установ ПЗФ є здійснення фундаментальних та прикладних наукових досліджень функціонування екосистем в умовах заповідних режимів, які включають:
ведення Літопису природи;
організацію та здійснення систематичних спостережень (моніторингу) за станом та динамікою природних комплексів та об’єктів, екосистем та клімату;
інвентаризацію об’єктів флори та фауни, рослинних угруповань, природних середовищ (оселищ) та ландшафтного різноманіття тощо;
розроблення наукових рекомендацій (програм, планів дій) щодо збереження і відтворення рідкісних і таких, що перебувають під загрозою зникнення, видів рослинного і тваринного світу, занесених до Червоної книги України, до регіональних переліків видів рослин і тварин, що підлягають особливій охороні, та/або до переліків видів рослин і тварин, що підлягають охороні згідно з міжнародними зобов’язаннями, відновлення порушених корінних природних комплексів, гідрологічного режиму, збереження та відновлення рослинних угруповань, що історично склалися, запобігання проникненню чужорідних видів рослин і тварин, які загрожують екосистемам, середовищам існування або видам, контролю або усунення таких чужорідних видів;
дослідження разом з фахівцями з охорони пам'яток історії та культури історико-культурних цінностей на території установи ПЗФ для розроблення рекомендацій щодо поліпшення їх збереження;
підготовку наукових матеріалів та рекомендацій, необхідних для провадження екологічної освітньо-виховної роботи, рекреаційної та інших видів діяльності установи ПЗФ;
створення та ведення наукових фондів, баз даних, інформаційних систем;
первинний облік кадастрових відомостей щодо територій та об’єктів природно-заповідного фонду.