Особливістю наукових досліджень і науково-технічних розробок Національного лісотехнічного університету України є їхнє екологічне спрямування. Наукова діяльність університету орієнтована на формування засад сталого розвитку лісового господарства, охорони довкілля та забезпечення екологічної безпеки держави.

Основні напрями наукових досліджень охоплюють:

• розроблення практичних основ невиснажливого використання лісових ресурсів на засадах наближеного до природи лісівництва;
• опрацювання еколого-біологічних основ збереження та відтворення генофонду лісових екосистем;
• дослідження технологій сталого використання, збереження й збагачення лісових ресурсів, а також збереження біорізноманіття;
• розроблення науково-методичних засад екологізації освіти і формування основ “зеленої” економіки;
• управління екосистемами заповідних територій із застосуванням сучасних інформаційних технологій;
• створення енергоощадних і екологічно безпечних технологій деревообробки, нових композиційних матеріалів на основі деревини;
• фундаментальні дослідження в галузі суспільних, гуманітарних та інформаційних наук, зокрема розробку інтелектуальних інформаційних систем і технологій аналітичної обробки даних.

Дослідницьку діяльність університету забезпечують відомі в Україні та за кордоном наукові школи з лісівництва, ресурсоощадних технологій лісопромислового виробництва, еколого-економічних засад природокористування, урбоекології та фітомеліорації.

В університеті функціонує інфраструктура дослідницько-підприємницького центру інноваційного типу, яка охоплює кафедральні науково-дослідні лабораторії, держбюджетні групи, госпдоговірні творчі колективи, галузеві та міжгалузеві лабораторії, а також внутрішні стартапи – малі інноваційні підприємницькі структури, що сприяють комерціалізації результатів досліджень.

НЛТУ України активно інтегрує європейські ініціативи та стандарти у тематику досліджень, беручи участь у міжнародних проєктах, серед яких:

• «Спільне цифрове майбутнє – українсько-німецьке партнерство для навчання та викладання»;
• «Переформування соснових деревостанів до наближених до природи лісів в Україні»;
• «Деревообробна промисловість і зайнятість»;
• «Минулий розвиток, сучасний стан та ймовірне майбутнє ялини європейської»;
• «Визнання кваліфікацій для українських університетів»;
• «Освіта для сталого розвитку на засадах міжкультурних цінностей та етики»;
• «Розробка та пілотування слідів біорізноманіття і природного капіталу для переходу до циркулярної біоекономіки ЄС»;
• - «Інноваційні шляхи ефективного залучення дівчат і молодих жінок у лісовому секторі»;
• - «Догляд за лісом як передумова формування продуктивних, пожежо - та кліматично стійких лісів в Україні»;
• - «Адаптація лісового законодавства України до лісового законодавства ЄС»;
• - «Нагляд (спостереження) за лісами за допомогою штучного інтелекту та цифрових технологій»;
• - «Модернізація магістерських програм для підтримки трансформації лісового сектору на шляху до післявоєнної зеленої відбудови України».

До складу дослідницької інфраструктури входять провідні навчально-наукові лабораторії:

• лабораторія молекулярно-генетичних маркерів деревних рослин;
• лабораторія дендроекології;
• лабораторія фізіології та біохімії деревних рослин;
• лісоекологічна лабораторія «Шацьк»;
• лабораторія лісового насінництва;
• лабораторія культури тканин.

У лабораторії молекулярно-генетичних маркерів деревних рослин проводяться унікальні біотехнологічні дослідження механізмів стійкості дерев до біотичних і абіотичних стресів. Науковці університету вперше виявили мультигенний характер родини захисних протеїнів – дефензинів у хвойних рослин, а отримані нуклеотидні послідовності депоновано до міжнародної бази GenBank (США). Розроблена методика мультилокусного ДНК-профілювання використовується для оцінки потенційної стійкості дерев до стресових умов.

Аналіз радіальних приростів дерев у лабораторії дендроекології

Польові дослідження здійснюються на території Страдчівського навчально-виробничого лісокомбінату, природного заповідника «Розточчя», ботанічного саду університету, а також на спеціалізованих науково-виробничих стаціонарах і демонстраційних об’єктах з наближеного до природи лісівництва. Під керівництвом професора Василя Лавного закладено перші в Україні мартелоскоп-стаціонари, які дають змогу моделювати екологічні й економічні наслідки рубок догляду та впроваджувати принципи збереження біорізноманіття у практику лісового господарства.

Результати наукових досліджень захищені патентами та свідоцтвами, представлені на всеукраїнських і міжнародних конференціях, публікуються у фахових виданнях, що індексуються у базах Scopus і Web of Science.

Наукові здобутки НЛТУ України формують основи державної лісової політики, сприяють розвитку лісопромислової та деревообробної галузей, підвищенню лісистості країни, адаптації лісів до змін клімату, збереженню біорізноманіття та раціональному природокористуванню.

Наукові дослідження на мартелоскоп-пробі з проф. Петером Шпатгельфом.