Luonnontieteellinen osaaminen on Suomessa korkeatasoista. Helsingin yliopiston kansainvälisissä arvioinneissa menestyvä eksakti luonnontiede on keskittynyt Kumpulan tiedekampuksella toimivaan matemaattis-luonnontieteelliseen tiedekuntaan. Sen strategisia tutkimusalueita ovat avaruustutkimus, ympäristön perustutkimus, ilmakehätiede, nanotiede, datatiede, laskennallinen tiede, matemaattinen fysiikka, biologisen tiedon data-analyysi sekä geoinformatiikka, geotieteet ja kaupunkitutkimus. 

Matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan päämääränä on kuulua Euroopan parhaiden joukkoon jokaisella tieteenalallaan. Niinpä luonnontieteissä myös opetus perustuu tutkimukseen, jonka tekijät ovat maailmalla arvostettuja luonnontieteilijöitä.

Pitkäjänteinen perustutkimus on se, mihin tiedekunnassa panostetaan. Työtä tehdään vuorovaikutuksessa soveltavan tutkimuksen toimijoiden, elinkeinoelämän ja julkisen sektorin organisaatioiden kanssa. 

Tieteidenvälisissä tutkimushankkeissa luonnontieteilijät työskentelevät Kumpulan kampuksella sijaitsevien tutkimuslaitosten, muiden tiedekuntien ja yliopistojen sekä yritysten kanssa. Avoin tiede tuo mukanaan myös uudenlaisia yhteistyökumppaneita ja -verkostoja.