يطبقون مبادئ وأساليب الاستشعار عن بُعد لتحليل البيانات وحل المشكلات في مجالات مثل إدارة الموارد الطبيعية، والتخطيط الحضري، والأمن الداخلي. ويطورون أنظمة استشعار جديدة، وتقنيات تحليلية، وتطبيقات جديدة للأنظمة القائمة.

إنهم يبحثون في توزيع المياه الجوفية والسطحية وتداولها وخصائصها الفيزيائية؛ ويدرسون شكل وشدة هطول الأمطار، ومعدل تسللها إلى التربة، وحركتها عبر الأرض، وعودتها إلى المحيط والغلاف الجوي.

يدرسون تركيب الأرض وبنيتها وجوانبها الفيزيائية الأخرى. ويستخدمون معارفهم الجيولوجية والفيزيائية والرياضية في استكشاف النفط والغاز والمعادن والمياه الجوفية، أو في التخلص من النفايات، أو استصلاح الأراضي، أو في حل المشكلات البيئية الأخرى. ويشمل ذلك علماء المعادن، وعلماء البلورات، وعلماء الحفريات، وعلماء طبقات الأرض، وعلماء الجيوديسيا، وعلماء الزلازل.

يطبقون مبادئ وعمليات النظم البيئية الطبيعية لتطوير نماذج لأنظمة صناعية فعّالة. ويستخدمون المعارف المستمدة من العلوم الفيزيائية والاجتماعية لتحقيق أقصى استفادة من الموارد الطبيعية في إنتاج واستخدام السلع والخدمات. ويدرسون القضايا المجتمعية وعلاقتها بالأنظمة التقنية والبيئة.

يُجري الباحثون أبحاثًا ودراساتٍ حول هياكل وخصائص المواد الطبيعية والصناعية أو المركبة المختلفة، بما في ذلك المعادن والسبائك والمطاط والسيراميك وأشباه الموصلات والبوليمرات والزجاج. ويحددون طرقًا لتقوية المواد أو دمجها، أو تطوير مواد جديدة بخصائص جديدة أو محددة لاستخدامها في مجموعة متنوعة من المنتجات والتطبيقات.

يقومون بإجراء تحليلات أو تجارب كيميائية نوعية وكمية في المختبرات لمراقبة الجودة أو العملية أو لتطوير منتجات أو معرفة جديدة.

يدرسون الظواهر الجوية، ويفسرون البيانات الجوية التي تجمعها المحطات الأرضية والجوية، والأقمار الصناعية، والرادارات، لإعداد التقارير والتنبؤات الجوية للاستخدامات العامة وغيرها. ويشمل ذلك محللي الطقس والمتنبئين الذين تتطلب وظائفهم معرفةً دقيقةً بالأرصاد الجوية.

إنهم يقومون بإجراء الأبحاث حول الظواهر الفيزيائية، ويطورون النظريات على أساس الملاحظة والتجارب، ويبتكرون أساليب لتطبيق القوانين والنظريات الفيزيائية.

يقومون بمراقبة الظواهر الفلكية والبحث فيها وتفسيرها لزيادة المعرفة الأساسية أو تطبيق هذه المعلومات على المشاكل العملية.

يُجرون أبحاثًا تتناول فهم الأمراض البشرية وتحسين صحتها. ويشاركون في البحوث السريرية، والبحث والتطوير، أو أنشطة أخرى ذات صلة. ويشمل ذلك الأطباء، وأطباء الأسنان، وأخصائيي الصحة العامة، وعلماء الصيدلة، وعلماء الأمراض الطبية الذين يُجرون الأبحاث بشكل رئيسي.