博物館除展示以外，另一項重要任務即在建立國家資源及資料，以增進學術之研究，輔助展示教育，為博物館不可或缺的後盾。利用蒐藏品進行的學術研究可以得到具體的佐證，形成知識與論點；而研究的成果再透過標本及相關的圖片和資料，進行多元的展示和教育活動解說，也就是具體的知識推廣與社會分享。

本館為遂行上述使命，增進社會大眾對自然界及其演化史之瞭解，在蒐藏研究部門依專業學術職能分為動物學組、植物學組、地質學組、人類學組與典藏管理組等五個學組，與展示、科教及行政部門共同達成專業分工、功能整合的組織策略。

科博館的研究涵括動物、植物、地質以及人類等領域