Печоро-Илычский заповедник с момента своего создания играет важнейшую роль в изучении природы края. Небольшой штат научных и научно-технических сотрудников в трудных условиях тайги проводит нужную и интересную исследовательскую работу, результаты которой опубликованы в 18 томах Трудов заповедника и во многих других изданиях. Эти работы содержат большой оригинальный материал и настолько важны, что на них ссылаются отечественные и зарубежные ученые, используя их при написании учебников, монографий и специальных методических руководств.

Огромный вклад в изучение природы заповедника внесли известные исследователи С.Г. Нат, А.Ф. Чиркова, Ф.Ф. Шиллингер, работе которых заповедник обязан своим существованием. Первым научным сотрудником заповедника был В.Г. Дормидонтов, который много трудов вложил в изучение орнитофауны Печоро-Илычского заповедника и положил начало научно-исследовательской деятельности заповедника. Вскоре была выполнена большая серия работ, посвященных особенностям климата, снегового покрова, растительности и геоморфологии.

Среди работ этого периода особого внимания заслуживают книги профессора В.А. Варсанофьевой «Геологическое строение территории Печоро-Илычского заповедника», А.А. Корчагина «Растительность северной половины Печоро-Илычского заповедника» и Л.Б. Ланиной «Флора цветковых и сосудистых растений Печоро-Илычского заповедника», которые не утратили своего значения и на сегодняшний день.

Во время Великой Отечественной войны 1941-1945 годов научно-исследовательская работа в заповеднике не прекратилась, и вновь широко развернулась в первые же послевоенные годы, когда было выпуoено три тома Трудов (1947, 1948 гг.), посвященных охотничье-промысловым птицам и зверям — рябчику, глухарю, соболю, кунице.

Необходимо отметить фундаментальные исследования ботаника М.И. Владимирской, И.О Семенова-Тян-Шанского, а также Е.П. Кнорре — первого заведующего лосефермой заповедника.

В последующие годы исследовательская деятельность в заповеднике продолжалась еще интенсивнее, а результаты ее широко публиковались в центральных научных журналах.

В военный и послевоенный периоды особенно плодотворно работали в заповеднике В.П. и Е.Н. Тепловы. Они опубликовали десятки оригинальных статей, создали основу научной коллекции заповедника. Разработали существующие и сейчас постоянные маршруты по учету численности охотничье-промысловых животных, тем самым заложили прочную базу для всех последующих стационарных работ по углубленному изучению биологии зверей и птиц печорской тайги.

Начиная с 50-х годов ученые заповедника особенно много внимания уделяли изучению лосей и бобров — их экологии, физиологии и описанию наиболее рациональных путей их использования. В эти же годы вышел ряд всемирно известных работ по проблемам динамики численности промысловых животных. Не прекращались и геоботанические работы в заповеднике, изучалось плодоношение ели и сибирского кедра.

Основным научным трудом всех заповедников России всегда считались тома «Летописи природы». В этой книге ежегодно записываются фенологические наблюдения, сведения о численности животных, урожае семян хвойных, ягод, грибов и многое другое.

Ученых всего мира привлекают находки геолого-археологической экспедиции, которой руководили Б.И. Гуслицер и В.И. Канивец. В пещерах на территории заповедника найдены остатки сайгака, тигро-льва, пещерного медведя, овцебыка и обнаружена самая северная стоянка древних людей.

В Печоро-Илычском заповеднике проводился уникальный многолетний эксперимент по одомашниванию лося. Этому посвящены многочисленные публикации Е.П.Кнорре, М.В. Кожухова, Л.И. Иржака.

В разных уголках Печоро-Илычского заповедника организованы научные стационары, на которых его сотрудники ведут долговременные исследования. Ежегодно здесь работают ученые, аспиранты и студенты многих отечественных и зарубежных организаций. Предметом их исследований являются млекопитающие, птицы, насекомые, растения, грибы, лишайники.

Более 45 лет продолжается сотрудничество заповедника с учеными Коми научного центра Уральского отделения Российской Академии Наук, в заповеднике также работают студенты и аспиранты Сыктывкарского государственного университета. С 2007 г. проводит научные исследования совместный Уральский экспедиционный отряд Центра по проблемам продуктивности и экологии лесов РАН (ЦЭПЛ РАН) г. Москва и Печоро-Илычского заповедника.

Налажены прочные связи с учеными Швеции, Норвегии, Финляндии, заповедник посещали исследователи из Великобритании, Германии, Франции, Испании, Америки, для которых особый интерес представляют первозданные лесные экосистемы, практически утраченные сегодня в западноевропейских странах.

​По результатам научных исследований на заповедной территории опубликовано 18 выпусков Трудов Печоро-Илычского заповедника, ряд научных монографий и научно-популярных книг, опубликованы сотни научных статей в различных отечественных и зарубежных изданиях.