Á starfssvæði Náttúrustofunnar eru bæði fjölbreyttir og áhugaverðir rannsóknastaðir.
Vatnafuglar og vatnalíf skipa stóran sess í rannsóknum Náttúrustofunnar og er fylgst með nokkrum stöðuvötnum á starfssvæði hennar. Á Melrakkasléttu eru fjölbreytt votlendissvæði og er Sléttan mikilvægur viðkomustaður umferðarfugla á leið til varpstöðva á Grænlandi og norður Kanada. Í Þingeyjarsýslum eru mikilvæg búsvæði rjúpu og hefur Náttúrustofan verið Náttúrufræðistofnun Íslands innan handar við rjúpnarannsóknir, m.a. á Melrakkasléttu og Tjörnesi. Náttúrustofan stundar rannsóknir á mófuglum víðsvegar um starfssvæði sitt auk rannsókna á sjófuglum í nokkrum fuglabjörgum. Virkjanasvæði og væntanleg virkjanasvæði í Kröflu, á Þeistareykjum og Bjarnarflagi ásamt iðnaðarsvæðinu á Bakka eru einnig vettvangur rannsókna Náttúrustofunnar.
