Научная деятельность заповедника заключается в проведении круглогодичных исследований, направленных на изучение природных комплексов и динамики природных процессов для оценки и прогноза состояния экосистем, объектов животного и растительного мира, разработки научных основ охраны природы и сохранения биологического разнообразия.
Основные направления научных исследований заповедника «Нургуш»:
- флористические и геоботанические исследования;
- микологические исследования;
- мониторинг редких видов из Красной книги РФ и Кировской области;
- орнитологические исследования;
- изучение мелких млекопитающих;
- изучение околоводных млекопитающих;
- ихтиологические исследования;
- энтомологические исследования;
- мониторинг муравейников рыжих лесных муравьёв;
- изучение вредителей и болезней леса;
- изучение почвенных беспозвоночных;
- мониторинг климатических параметров окружающей среды;
- гидробиологический мониторинг;
- фенологические исследования, ведение календаря природы.
В настоящее время сотрудники научного отдела работают по пяти темам:
- Наблюдение и изучение явлений и процессов в природных комплексах заповедника «Нургуш» и его охранной зоны по программе «Летописи природы».
- Роль водоёмов заповедника «Нургуш» в сохранении видового разнообразия и пополнении рыбных запасов реки Вятки.
- Динамика орнитофауны заповедника и охранной зоны.
- Инвентаризация беспозвоночных животных.
- Закономерности естественной динамики популяций в природных комплексах заповедника.
Результаты многолетних исследований по основным элементам природного комплекса заповедника «Нургуш» хранятся в 24 книгах Летописи природы. Издано 4 тома научных трудов, 3 выпуска материалов Всероссийских научно-практических конференций «Научные исследования как основа охраны природных комплексов заповедника Нургуш», 3 монографии.
Сотрудники заповедника принимают активное участие в международных, всероссийских и региональных научных конференциях.
Специалисты заповедника являются координаторами исследований, проводимых в заповеднике сторонними исполнителями – учёными из разных городов России и ближнего зарубежья.
На территории заповедника проходят производственную практику и собирают научный материал для написания курсовых и дипломных работ студенты экологических и биологических специальностей Вятского государственного университета и Вятского государственного агротехнологического университета, а также различных вузов России.