Was es mit der Gravitation auf sich hat und wie weit der Mond von der Erde entfernt ist, sind Fragestellungen die durch die Naturwissenschaften bereits beantwortet werden konnten. Trotzdem gibt es unzählig viele Fragen, auf die noch keine Antwort gefunden wurde. Naturwissenschaftler und Naturwissenschaftlerinnen forschen in den Bereichen der Physik, Chemie, Biologie, Mathematik, Ökologie und Archäologie, um die Zustände und das Verhalten der Natur zu erklären. Innerhalb der Naturwissenschaften gibt es viele Spezialisierungen, sodass es sich bei dem Begriff Naturwissenschaftler bzw. Naturwissenschaftlerin um einen Sammelbegriff für Personen aus den traditionellen Wissenschaftsbereichen handelt.
Die genauen Aufgaben eines Naturwissenschaftlers variieren je nach Tätigkeit, die er ausübt. Im klassischen Sinne ist er als Forscher tätig und erforscht die Natur durch verschiedene Methoden. Er beobachtet, misst und analysiert die Zustände und das Verhalten der Natur beispielsweise mittels Empirie und durch Experimente. An Universitäten kann ein Naturwissenschaftler eine akademische Laufbahn verfolgen und als Professor Studierende unterrichten sowie eigene wissenschaftliche Projekte betreuen.
Naturwissenschaftler können aber auch in den Forschungsabteilungen von Unternehmen oder staatlichen Einrichtungen tätig sein und dort neue technische und medizinische Produkte entwickeln bzw. herstellen. Die analytischen Fähigkeiten von Naturwissenschaftlern werden jedoch nicht nur in der Forschung sehr geschätzt, sodass sie auch abseits der Labore arbeiten können. Als Umweltanalytiker beispielsweise beurteilen sie den Zustand des Ökosystems und untersuchen, wie Chemikalien auf die Umwelt einwirken. In Unternehmensberatungen stehen sie Betrieben bei Entscheidungsprozessen zur Seite und erstellen beispielsweise Konzepte zur Gewinnoptimierung. Naturwissenschaftler können darüber hinaus Aufgaben im Qualitätsmanagement, im Vertrieb sowie in der Kundenbetreuung übernehmen oder als Regulatory-Affairs-Manager für die Marktzulassung gesetzlich zulassungsbeschränkter Produkte zuständig sein.
Mit entsprechender juristischer Zusatzausbildung können Naturwissenschaftler zudem Patentanwälte werden und ihre Mandanten dabei unterstützen, neue Erfindungen rechtlich vor Nachahmung zu schützen. Damit wissenschaftliche Erkenntnisse auch der Öffentlichkeit zur Verfügung stehen, schreiben Naturwissenschaftler als Wirtschaftsredakteure für Fachmagazine oder Websites über wissenschaftlich relevante Themen. Naturwissenschaftler, die bereits Berufserfahrung sammeln konnten, können zudem auch Führungspositionen einnehmen. Darüber hinaus kommt eine Tätigkeit als Lehrer infrage.
Naturwissenschaftler finden in Forschungseinrichtungen und -instituten, bei Stiftungen und an Universitäten Beschäftigung. Außerdem können sie entweder angestellt oder selbstständig für Unternehmensberatungen tätig sein. Darüber hinaus finden sie in verschiedenen Abteilungen in Unternehmen nahezu aller Wirtschaftsbereiche, vor allem aber in der Industrie, Anstellung. Dabei sind Arbeitsmöglichkeiten in folgenden Branchen besonders verbreitet:
Da es sich bei den Naturwissenschaften um ein sehr breites Feld handelt, ist auch die Ausbildung einer Naturwissenschaftlerin nicht einheitlich geregelt. Üblich ist jedoch der Abschluss eines naturwissenschaftlichen Studiums in einem der folgenden Fachgebiete:
Diese Fächer sind wiederum in weitere Teildisziplinen unterteilt, sodass beispielsweise auch ein Studium der Meeresbiologie zu der Bezeichnung Naturwissenschaftlerin führen kann. Ebenso infrage kommen interdisziplinäre Forschungsbereiche wie Biochemie oder Biophysik. Die Studiengänge können entweder als ein Ein-Fach-Bachelor oder in Kombination mit einem anderen Fach absolviert werden und führen in der Regel zu einem Abschluss als Bachelor of Science (B. Sc.). Meist schließen Naturwissenschaftlerinnen noch ein weiterführendes Masterstudium an, nicht selten promovieren sie auch.
Je nach Tätigkeit kann es sein, dass neben dem Studienabschluss weitere Voraussetzungen erfüllt sein müssen. Eine Tätigkeit in der Forschung erfordert oft eine Promotion oder Habilitation, während im Bereich des Journalismus meist ein Volontariat erwartet wird. Patentanwälte müssen eine zusätzliche juristische Ausbildung absolvieren und auch Arbeitgeber der freien Wirtschaft können die Qualifikation durch eine spezifische Weiterbildung fordern. Lehrer müssen gegebenenfalls ein Lehramtsstudium abgeschlossen haben.