Forschungsingenieure/-ingenieurinnen befassen sich mit der theoretischen und experimentellen Erforschung von Anwendungsmöglichkeiten neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse im technischen Bereich. Dabei setzen sie neben naturwissenschaftlichem Fachwissen auch Kreativität und Intuition ein, um neue Methoden, Verfahren und Prototypen zu entwickeln. Der Grundlagenforschung geht es dabei um neue Wege und Erkenntnisse, die Umsetzung in Marktprodukte ist dabei nicht immer oder nur in Ansätzen sichtbar. Erst in einem zweiten Schritt geht es dann darum, aufgrund gewonnener Forschungserkenntnisse auch marktgerechte Lösungen zu erarbeiten.
Im Gegensatz zur eher praxisorientierten Tätigkeit von Entwicklungsingenieuren/-ingenieurinnen steht deshalb die theoretische und analytische Arbeit im Vordergrund. Forschungsingenieure/-ingenieurinnen entwickeln, modellieren und designen neue Verfahren beispielsweise im Informatik-, Telekommunikations-, Werkstoff-, oder Medizinaltechnikbereich. Datenanalyse, experimentelle und analytische Evaluation, Eruieren und Dokumentieren von Verbesserungspotentialen gehören ebenfalls in ihren Aufgabenbereich.
Neben den fachlichen Aufgaben übernehmen Forschungsingenieure/-ingenieurinnen auch die interne Koordination und Kommunikation mit anderen Fach- und Betriebsbereichen sowie mit Forschungspartnern. Um Prototypen herstellen und testen zu können, kann die Suche nach Finanzpartnern notwendig sein. Dabei ist auch Überzeugungsarbeit gefordert.
Forschungsingenieure/-ingenieurinnen arbeiten in Forschungsabteilungen industrieller Betriebe oder an universitären Hochschulen und ihren Annexanstalten. Die wissenschaftliche Tätigkeit in einem Hochschulbetrieb umfasst neben den fachlichen Aufgabenbereichen auch das Verfassen wissenschaftlicher Fachartikel.