Научно-исследовательская работа – одно из приоритетных направлений деятельности факультета и вуза в целом. В рамках реализации приоритетных направлений развития науки, техники, высоких и инновационных технологий в Российской Федерации и Чувашской Республике, а также для усиления фундаментальной подготовки будущих специалистов и формирования их способности к исследовательской деятельности в университете создана целостная система научно-исследовательской работы профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов, соискателей и студентов.
На профильных кафедрах факультета естественнонаучного образования научно-исследовательскую работу осуществляют 3 доктора наук, 8 канд. наук, доцентов. Исследования ведутся в том числе по приоритетным направлениям науки, технологии и техники «Науки о жизни».
Педагогический и научный коллектив факультета ежегодно участвуют на Международных, Всероссийских, Республиканских и вузовских научно-практических конференциях, в работе республиканских олимпиад школьников по биологии, экологии, географии и химии, Всероссийской конференции-фестиваля творчества студентов «Юность Большой Волги», конкурса «Учитель года» и т.д.
Основное направление научных исследований преподавателей факультета осуществляется в области теории и методики естественнонаучных исследований в рамках реализации программы магистратуры 44.04.01 «ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ» (уровень магистратуры) программа «Естественнонаучное образование» (руководители к.пед.н., доцент Шаронова Е.Г., д.б.н., профессор Алексеев В.В.).
При факультете функционирует Научно-исследовательская лаборатория «Физиологии и морфологии человека и животных» под руководством доктора медицинских наук, профессора Димитриева Д.А. Исследования осуществляются в области физиологических и структурных коррелятов когнитивных и эмоциональных процессов. Лаборатория оснащена современным оборудованием, позволяющим осуществлять исследования по приоритетным направлениям. Данные исследования активно проводятся в рамках реализации программы подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре «ФИЗИОЛОГИЯ» (направление 06.06.01 БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ).
На факультете налажены тесные связи с научно-исследовательскими учреждениями России. Студенты факультета участвуют в научной и природоохранной деятельности на территории особо охраняемых природных территорий Чувашии, в работе Молодежной экологической дружины Чувашской Республики и т.д.
На базе факультета только за последние пять лет проведено более 20 конференций различного ранга. ППС факультета активно участвует в международных, всероссийских, региональных, республиканских научных съездах, конгрессах, симпозиумах, совещаниях и конференциях.
За последние пять лет сотрудниками и студентами факультета опубликовано более 658 научных статей и тезисов докладов, в т.ч. в соавторстве со студентами, в центральной печати и ведущих научных журналах и изданиях, определенных ВАК России; изданы более 30 учебных и учебно-методических пособий, монографии, получено более 10 патентов РФ на изобретение.