Im Forschungskonzept für den Nationalpark werden vier Forschungsbereiche genannt.
1. Die Inventarisierung der im Schutzgebiet vorkommenden Tiere, Pflanzen und Pilze sowie Lebensräume und deren abiotische Faktoren ist eine zentrale Aufgabe der Nationalparkverwaltung. Durch zahlreiche Kartierungen wurde ein guter Kenntnistand u. a. zu den Biotoptypen im Nationalpark sowie zu verschiedenen Artengruppen wie Gefäßpflanzen, Moosen und Flechten, Pilzen aber auch Vögeln, Käfern und Fliegen erreicht.
2. Durch Monitoring- und Dauerbeobachtungsprojekte soll die Entwicklung in hier vorkommenden Ökosystemen dokumentiert werden. Dazu gehören die periodisch von der Nationalparkverwaltung durchgeführten Waldinventuren im Schutzgebiet. Aber auch über die turnusmäßige Erfassung von ausgewählten Organismengruppen (z. B. Moose und Flechten) können Veränderungen eindrücklich belegt werden.
3. Spezielle Forschungen zur natürlichen Dynamik von (Wald-)Ökosystemen werden vor allem durch Universitäten, Hochschulen und Forschungseinrichtungen realisiert. Oft sind hier langfristige Untersuchen erforderlich - so wie das Projekt zu Kohlenstoff-Bilanzierung im Weberstedter Holz im Nationalpark. Insbesondere durch die Synthese der Ergebnisse aus den unterschiedlichen Forschungsprojekten können neue Erkenntnisse abgeleitet werden.
4. Sozialwissenschaftliche und sozioökonomische Forschung dienen dazu, die Bedeutung des Schutzgebietes für die Menschen sowie auch umgekehrt zu erfassen. Aber auch der Einfluss des Nationalparks auf die Regionalentwicklung und hier insbesondere auf den Tourismus soll untersucht werden.
Die Ergebnisse der Forschungsprojekte werden durch die Wissenschaftler in Fachpublikationen veröffentlicht. Darüber hinaus gibt die Nationalparkverwaltung die Schriftenreihe ERFORSCHEN heraus. Hier werden für Interessierte wichtige Ergebnisse aus den o. g. Forschungsbereichen zusammengefasst. Nähere Informationen hierzu in der Rubrik Veröffentlichungen unter Fachpublikationen.