Научно-исследовательская деятельность заповедника направлена на изучение степных комплексов и долговременное слежение за динамикой природных процессов с целью оценки и прогноза экологической обстановки, разработки научных основ охраны природы, сохранения биологического разнообразия, воспроизводства и рационального использования природных ресурсов Оренбургской области.
Изучение природы Оренбургского края началось еще в прошлом столетии. Большой вклад в это дело внесли такие известные исследователи как Э.А. Эверсманн, В.В. Докучаев, П.С. Назаров, Н.А. Зарудный, А.П. Райский, П.А. Воронцовский и многие другие. Однако исследования проводились в основном в Бузулукском бору, в окрестностях г. Оренбурга, вдоль железной дороги Самара – Оренбург – Соль-Илецк и реки Урал. Отдаленные степные участки, в том числе и ныне заповеданные, практически не изучались.
Работы по изучению природы заповедника начались с 1975 г. – в период подбора его участков и проектирования. Участие в исследованиях принимали специалисты разных научных направлений – геологи, почвоведы, ботаники, зоологи и др.
Геолого-геоморфологические исследования выполнены Г.Д. Мусихиным - геологом Оренбургского отдела охраны геологической среды Института геологии и геохимии Уральского Отделения АН СССР. В результате были детально охарактеризованы элементы геологии, тектоники и рельефа территории заповедника (Мусихин, 1991,1996а). Экологические особенности заповедника полно освещены в работах А.А. Чибилева (19916) с соавторами (1996).
Почвенный покров охраняемых участков был изучен главным образом A.M. Русановым. В последующие годы более детально исследовались эталонные почвы заповедника (Климентьев и др., 1999; Русанов, 1999).
Начало изучения растительного покрова заповедника связано с именами П.Л. Горчаковского и З.Н. Рябининой. В 1975 году они детально обследовали участки “Буртинская степь” и “Айтуарская степь” (Горчаковский, Рябинина, 1981, 1984). В 1981 г. сотрудники Оренбургской лаборатории ландшафтной экологии и заповедного дела Института экологии растений и животных Уральского Отделения АН СССР провели детальное описание растительности участка “Ашисайская степь”, в 1987 году – “Таловская степь” (Чибилев, 1991в). После учреждения заповедника ботанические исследования на его территории активизировались. Закладывались стационарные площадки для создания опорной системы мониторинга степной растительности. На них проводится ежегодный учет состава, структуры, запасов подземной и наземной биомассы растительных сообществ (Рябинина, 1991а). Выходит в свет большое количество публикаций, посвященных характеристике флоры и растительности заповедника (П.Л. Горчаковский, В.А. Жирнов, В.М. Павлейчик, З.Н. Рябинина, А.Д. Сергеев, А.А. Чибилев и др.).
Зоологические исследования проводились специалистами различных научных направлений: Г.М. Гейде, С.Л. Толиным, Г.М. Самигуллиным, В.А. Немковым, А.В. Давыгорой, С.В. Корневым, Г.В. Ни, С.В. Симаком. Были описаны характерные представители животного мира заповедника, составлены списки животных и определены экологические особенности их жизни. Сформирована сеть постоянных учетных маршрутов и площадок для учета как характерных, так и редких видов животных, в том числе и занесенных в Красные книги. В настоящее время научная работа в заповеднике, к сожалению, организована еще недостаточно эффективно. Следует признать, что за прошедшие годы не удалось выполнить многие рекомендации, изложенные в Проекте организации заповедника, составленном в 1988 г. Четыре штатных работника научного отдела не в силах выполнить весь объем научных исследований заповедника. Поэтому, при наличии финансовых средств, широко практикуется прием на работу специалистов из сторонних научных организаций по срочному трудовому договору, но даже при этом практически обеспечивается работа лишь по сбору материалов для “Летописи природы” заповедника.
Такие работы ведутся с 1991 г. Книги “Летописи природы” имеются с 1992 г. Фундаментальные исследования не разрабатываются, хотя проблема эта уже назрела. Детальных исследований требуют степные пожары. Последние - не только бедствие, но и один из естественных важнейших факторов эволюции природных экосистем, особенно степных. Ведь пожары оказывают существенное воздействие как на структуру и состав биотических сообществ, так и на биоразнообразие в целом. Исследования роли пожаров в заповеднике должны быть профильными. Возможны, как минимум, два варианта действий:
1. Надежная защита от проникновения огня на территорию заповедника, с использованием при этом иных способов оптимизации режима заповедника (сенокошение, выпас лошадей).
2. Введение контролируемых палов в растительных сообществах с избытком растительного “войлока”.
Пока же охрана заповедника выполняет лишь первый пункт, пытаясь не допустить возникновения пожара внутри заповедника и проникновения огня извне.
Из-за неукомплектованности научного отдела конкретными специалистами основными направлениями исследований стали: долговременные наблюдения за динамикой численности мышевидных грызунов; наблюдения за состоянием численности пролетных и гнездящихся птиц, особенно редких и находящихся под угрозой исчезновения; экология степного сурка; учет наземных насекомых, в том числе – “краснокнижных” видов, и влияние заповедного режима на энтомофауну.
По многим направлениям научной работы заповедник сотрудничает с Институтом степи УрО РАН, Оренбургским государственным университетом, Оренбургским государственным педагогическим университетом, аграрным университетом, филиалом ВолгоНИИгипрозем, областным эколого-биологическим центром, Нежинским унитарным геологическим предприятием. В заповеднике проходят полевую практику студенты областных вузов. На территории участков заповедника создана сеть площадок, контрольно-учетных полос, точек наблюдения и отбора проб по почвенному мониторингу, мониторингу состояния популяций растений и процессов демутации степей Оренбуржья. Важное место в работе заповедника занимает эколого-просветительская деятельность, приоритетным направлением которой являются организация и проведение лекций, бесед, выставок; работа с учреждениями народного образования, средствами массовой информации; обеспечение связей с общественными природоохранными организациями и иными структурами, а также физическими лицами, заинтересованными в здоровой природной среде; решение вопросов разработки, выпуска и реализации информационно-издательской продукции заповедника.
Развитие туризма, в том числе и “экологического”, в заповеднике не практикуется, поскольку необходимость этого вида деятельности вызывает большие сомнения. Особое внимание в эколого-просветительской деятельности уделяется работе со школьниками, которые принимают участие практически во всех природоохранных акциях, проводимых заповедником. Большую активность проявляют дети при проведении акции “Марш парков” (мы называем ее “Дни особо охраняемых природных территорий”), организатором которого в Оренбургской области заповедник является с 1995 г. Школьники участвуют в викторинах, конкурсах рисунков, экскурсиях в заповедник. Пишут сочинения на тему охраны природы.
В рамках акции “Дни ООПТ” сотрудники заповедника готовят и рассылают обращения к потенциальным спонсорам, публикуют статьи и заметки в местных печатных СМИ, организуют “круглые столы”, выступления по радио. Местной государственной телерадиокомпанией сняты и показаны по областному телевидению фильмы о заповеднике – “Земля Виктора Шпанагеля” и “Песнь сурка”.
В целом, работа заповедника идет в правильном направлении. Особо следует отметить, что с созданием заповедника были заложены научные основы гармонизации взаимоотношений человека с природой. В сознании народа образ уникального природного образования, называемого Степью, становится реальностью (Чибилев, 1999).

© А.И. Пуляев, А.А. Чибилев, Н.А. Немков. Оренбургский заповедник. // Заповедники России. Заповедники Сибири. II. - М., Логата, 2000. с. 8-24.