Naturvetenskap omfattar allt från den minsta partikel till det oändliga universum. Den naturvetenskapliga forskningen ökar ständigt våra kunskaper om människan och vår omgivning, med syftet att skapa en bättre miljö att leva i – lokalt och globalt.
Göteborgs universitet är en av de ledande inom europeisk havsforskning och havsmiljö, och fakulteten samordnar flera internationella samarbeten och forskningsprojekt inom området. Forskningen inom det marina området omfattar bland annat miljöförändringar i havet, biologisk mångfald och vattenbruk.
Inom klimatområdet samarbetar forskare från flera institutioner tillsammans med nationella och internationella kollegor. Forskningsprojekten rör till exempel klimatförändringars påverkan på ekosystem och den biologiska mångfalden, liksom utveckling av globala och lokala klimatmodeller.
Nanovetenskap är ytterligare ett område som samlar forskare från flera ämnen. Forskningen handlar bland annat om riskerna med nya nanomaterial och nanopartiklar.
Forskningen inom ämnet kulturvård är unik för Sverige, från en naturvetenskaplig utgångspunkt studerar forskarna ämnen med tvärvetenskapliga kopplingar till humaniora, samhällsvetenskap, konst och arkitektur.

Naturvetenskapliga fakulteten har forskningsresurser av hög internationell klass. På Svenskt NMR-centrum studeras livets minsta beståndsdelar med hjälp av högteknologiska spektrometrar. Till Sven Lovén centrum för marina vetenskaper på Tjärnö och Kristineberg kommer svenska och internationella forskare för att använda laboratorier med hög kvalitet och välutrustade forskningsfartyg.