Научный отдел заповедника был организован в 2003 г. и приступил к разработке темы «Динамика процессов и явлений в природном комплексе заповедника» или «Летопись природы». Одновременно с темой «Летописи природы» сотрудники заповедника приступили к работе по изучению флоры и растительности, фауны и животного населения Тигирекского заповедника.

Тигирекский заповедник - уникальная «лаборатория в природе». Естественные процессы, протекающие на этой заповедной территории, изучают специалисты разных профилей и направлений – ботаники, микологи, орнитологи, териологи, энтомологи, географы. В основе научно-исследовательской деятельности лежит изучение естественного хода явлений и процессов, протекающих в заповедном природном комплексе.

Цель этих долгосрочных и разноплановых исследований - мониторинг состояния природных комплексов и экологической обстановки, разработка научных основ сохранения уникальных природных комплексов, популяций редких видов животных, растений и биологического разнообразия биосферы, оценка влияния антропогенных факторов на экосистемы заповедника. 

Результаты многолетних полевых исследований сотрудников научного отдела заповедника и многочисленных научно-исследовательских организаций, работающих на заповедной территории, собраны в научном архиве Тигирекского заповедника. Итоги научных исследований заповеданной природы отражены в «Летописи природы», научных статьях, отчетах, книгах, рукописях и кинофотоматериалах.

Сегодня Тигирекский заповедник как научно-исследовательское учреждение это:

• Коллектив научных сотрудников с многолетним стажем работы на заповедной территории;
• Специалисты различного профиля, имеющих опыт длительной работы в условиях дикой природы с использованием современных приборов и оборудования;
• Консультации по вопросам охраны природы и состоянию популяций редких видов для учреждений Алтайского края;
• Научное сотрудничество с ведущими научно-исследовательскими и учебными учреждениями Алтайского края и России;
• Ежегодное участие с докладами и презентациями в международных и российских научных конференциях и совещаниях;
• Издание научного журнала «Труды Тигирекского заповедника».