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)