Научные исследования и экологический мониторинг на территории национального парка «Угра» организуются отделом науки и проводятся на основе долгосрочной комплексной программы, включающей геолого-географический, ресурсно-биологический, историко-культурный, социально-экономический, эколого-рекреационный и информационно-методический блоки исследовательской деятельности. Научная деятельность в парке осуществляется по трем основным направлениям:
· ресурсному (инвентаризационному) – выполнены работы по инвентаризации высших сосудистых растений (завершенные выделением ценных ботанических участков), мохообразных и фауны позвоночных животных; проводились комплексные исследования пойменных озер, естественных выходов подземных вод (родников), уникальных геоморфологических объектов, болотного фонда парка и работы по изучению лишайников и грибов;
· мониторинговому – ежегодно проводятся зимние маршрутные учеты численности охотничье-промысловых видов зверей и птиц, постоянные наблюдения за редкими видами животных (русская выхухоль) и наиболее уязвимыми популяциями растений (ковыль перистый, венерин башмачок и др.), мониторинг ключевых орнитологических территорий и периодические учеты гнездовых поселений белого аиста; выполняются работы по программе фенологических наблюдений, на оборудованных свайных постах ведется гидрологический мониторинг водоемов;
· реабилитационному, связанному с деградирующими комплексами, – выполнялись работы в рамках долгосрочных тематических программ по изучению и реставрации уникальных старовозрастных широколиственных засечных лесов и по комплексному изучению и восстановлению водно-болотного комплекса Залидовских лугов в пойме р.Угры.
Эти направления могут объединяться в рамках одной долгосрочной темы и реализовываться параллельно.
Разнообразна тематика исследований, связанных с изучением историко-культурного наследия территории. Приоритетными темами являются программы по изучению событий «Великого Стояния на Угре» и Великой Отечественной войны, программа изучения и сохранения Козельских засек. Проводились работы по инвентаризации объектов историко-культурного наследия, широкомасштабные археологические и этнографические исследования. Ведется мониторинг состояния памятников истории и культуры с целью их сохранения.
Многоплановые научные исследования проводятся в тесном сотрудничестве с многочисленными научными учреждениями и вузами. Ежегодно в парке работают до 25 исследовательских групп, представляющих не только организации Калужского региона, но также специалистов из Москвы, Санкт-Петербурга, Твери, Нижнего Новгорода, Пскова, Петрозаводска и других городов. В студенческих практиках каждый год принимают участие более 150 чел.
Полученная в ходе научной деятельности информация о природном многообразии и богатом культурном наследии территории национального парка представлена в многочисленных научных публикациях, а также обобщена в монографиях и сборниках материалов конференций, проводимых парком.