Научно-исследовательская работа направлена на изучение степных комплексов и долговременное слежение за динамикой природных процессов с целью оценки и прогноза экологической обстановки, разработки научных основ охраны природы, сохранения биологического разнообразия, воспроизводства и рационального использования природных ресурсов Оренбургской области.
Научные работы по программе Летописи природы ведутся с 1991 года.
Работы посвящаны:
- наблюдениям за динамикой численности мышевидных грызунов;
- наблюдениям за состоянием численности пролетных и гнездящихся птиц, особенно редких и находящихся под угрозой исчезновения;
- экологии степного сурка;
- учету наземных насекомых, в том числе «краснокнижных» видов, и влиянию заповедного режима на структуру и видовой состав энтомофауны;
- изучению особенностей фитоценозов охраняемых территорий;
- наблюдению за фенологическими явлениями.
Результаты многолетних полевых исследований сотрудников научного отдела заповедника и многочисленных научно-исследовательских организаций, работающих на заповедной территории на договорных основаниях (форма договора о сотрудничестве), собраны в научном архиве заповедника. Итоги многолетних научных исследований заповедной природы отражены в научных публикациях, статьях, отчётах, фотоматериалах. За двадцать лет работы накоплены гербарные сборы.
Поскольку одним из основных направлений деятельности заповедника является содействие в подготовке научных кадров и специалистов в области охраны окружающей природной среды, то его территория широко используется для прохождения полевой практики студентов ВУЗов России. (форма договора о прохождении полевой практики)