Raziskovalna dejavnost Biotehniške fakultete pokriva širok spekter biotehničnih ved (ved o življenju). Raziskovalci na fakulteti se ukvarjamo tako s temeljnimi, kot tudi razvojnimi raziskavami in pri tem intenzivno sodelujemo s prakso. Poleg temeljnih bioloških znanosti, naše delo v največji meri karakterizira agroživilska in gozdno-lesna veriga vrednosti ter upravljanje z naravnimi viri. Raziskovalno delo Biotehniške fakultete tako vključuje področja aplikativne botanike, genetike, mikrobiologije in biotehnologije. Raziskave s področja agronomije in znanosti o živalih pokrivajo spekter od tehnike, optimizacije pridelave in predelave živil rastlinskega in živalskega izvora in krme, zootehnike, genetike, pedologije, tipologije, klasifikacije in evalvacije slovenske krajine, urbanizma, krajinske arhitekture in ekologije urbanega prostora. Vedno pomembnejše postaja tudi področje ekonomike in javnih politik pri upravljanju z naravnimi viri, posebej kmetijstvu in gozdarstvu. Z nacionalnega področja je pomembno tudi področje prehrane in živilske tehnologije, ki vključuje razvoj naprednih tehnologij v živilstvu, alternativne pakirne tehnologije, živilsko biotehnologijo, kontrolo prehranske varnosti in kvalitete hrane, prehrano, prehranjenost in razvoj prehranskih dopolnil. Raziskovalci s področja gozdarstva preučujejo številne družbene, naravovarstvene in ekonomske funkcije gozda. Iz gozda pridobivamo les, ki sodi med naše najpomembnejše obnovljive vire. Na tem področju delujemo na poznavanju obstoječih in razvoju novih materialov, kompozitov na osnovi lesa. Vzporedno preučujemo možnosti njihove uporabe v pohištveni in gradbeni industriji s poudarkom na določanju življenjske dobe med uporabo na prostem. Preučujemo tudi aplikacije lesa in drugih rastlinskih tkiv v naslednjih generacijah biorafinerij.
Raziskovalno delo je na Biotehniški fakulteti organizirano v 48 raziskovalnih skupinah in v 25 raziskovalnih programih, ki se prijavljajo na različne domače in mednarodne javne razpise.