Stosują zasady i metody teledetekcji do analizy danych i rozwiązywania problemów w takich obszarach jak zarządzanie zasobami naturalnymi, planowanie urbanistyczne czy bezpieczeństwo wewnętrzne. Opracowują nowe systemy czujników, techniki analityczne lub nowe zastosowania dla istniejących systemów.

Badają dystrybucję, krążenie i właściwości fizyczne wód podziemnych i powierzchniowych, a także formę i intensywność opadów, szybkość ich wsiąkania w glebę, ruch w ziemi oraz ich powrót do oceanu i atmosfery.

Badają skład, strukturę i inne fizyczne aspekty Ziemi. Wykorzystują wiedzę geologiczną, fizyczną i matematyczną w poszukiwaniach ropy naftowej, gazu, minerałów lub wód podziemnych; a także w utylizacji odpadów, rekultywacji gruntów lub innych problemach środowiskowych. Do tej grupy zaliczają się mineralogowie, krystalografowie, paleontolodzy, stratygrafowie, geodeci i sejsmolodzy.

Stosują zasady i procesy naturalnych ekosystemów do opracowywania modeli efektywnych systemów przemysłowych. Wykorzystują wiedzę z zakresu nauk fizycznych i społecznych, aby maksymalizować efektywne wykorzystanie zasobów naturalnych w produkcji i użytkowaniu dóbr i usług. Badają problemy społeczne i ich związek zarówno z systemami technicznymi, jak i środowiskiem.

Zajmują się badaniem struktur i właściwości chemicznych różnych materiałów naturalnych i syntetycznych lub kompozytowych, w tym metali, stopów, gumy, ceramiki, półprzewodników, polimerów i szkła. Określają sposoby wzmacniania lub łączenia materiałów, a także opracowują nowe materiały o nowych lub specyficznych właściwościach do wykorzystania w różnorodnych produktach i zastosowaniach.

Przeprowadzają jakościowe i ilościowe analizy chemiczne lub eksperymenty w laboratoriach w celu kontroli jakości lub procesów albo w celu opracowywania nowych produktów lub wiedzy.

Badają zjawiska atmosferyczne i interpretują dane meteorologiczne gromadzone przez stacje naziemne i powietrzne, satelity i radary w celu przygotowywania raportów i prognoz do użytku publicznego i innych celów. Zaliczają się do nich analitycy pogody i prognostycy, których praca wymaga szczegółowej wiedzy z zakresu meteorologii.

Prowadzą badania nad zjawiskami fizycznymi, opracowują teorie na podstawie obserwacji i eksperymentów oraz opracowują metody stosowania praw i teorii fizycznych.

Zajmują się obserwacją, badaniem i interpretacją zjawisk astronomicznych w celu poszerzenia podstawowej wiedzy lub zastosowania uzyskanych informacji w rozwiązywaniu praktycznych problemów.

Prowadzą badania mające na celu zrozumienie chorób człowieka i poprawę jego zdrowia. Zajmują się badaniami klinicznymi, pracami badawczo-rozwojowymi lub innymi powiązanymi działaniami. Obejmuje to lekarzy, dentystów, specjalistów zdrowia publicznego, farmakologów i patologów medycznych, którzy zajmują się głównie badaniami.