A produção científica do Instituto Mamirauá tem se consolidado a cada ano, tanto em termos de número de publicações quanto em qualidade, com artigos científicos extremamente relevantes sendo publicados em revistas de alto impacto. Nos últimos anos, foi batido o recorde de número de publicações per capita, superando as metas acordadas com o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Essas conquistas evidenciam a efetividade e o compromisso do Instituto Mamirauá de seguir em direção a um nível de produção científica de excelência, que subsidia a tomada de decisão em prol da conservação da Amazônia e da manutenção de sua sociobiodiversidade.
Um dos pilares da atuação do Instituto Mamirauá é a proposta de agregar o conhecimento tradicional ao conhecimento científico. Além disso, busca-se criar e consolidar modelos de uso da biodiversidade apoiados em uma sólida base científica.
Com suas atividades inicialmente concentradas nas Reservas de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá e Amanã — que funcionaram, e ainda funcionam, como um grande experimento de conservação e desenvolvimento sustentável —, o Instituto vem ampliando suas ações nos últimos anos de várias formas, seja por meio da execução de atividades em outras áreas da Amazônia, seja pela replicação dos métodos de conservação implementados na região, que já foram disseminados para outros pontos do Brasil e até mesmo para outros países.
Atualmente, o Instituto Mamirauá tem os seguintes grupos de pesquisa em ação, que desenvolvem cerca de 130 projetos de pesquisa:

As 36 áreas protegidas nas quais o Instituto Mamirauá realiza pesquisa científica e aplica projetos de desenvolvimento sustentável estão espalhadas por todo o bioma Amazônia, com especial interesse nos ecossistemas das florestas alagadas. Essas regiões de várzea são predominantemente escolhidas por comunidades tradicionais e indígenas para habitar, devido à maior abundância de recursos naturais. O Instituto também atua em áreas periurbanas, sedes de municípios da região do Médio e Alto Solimões, e zonas de acordos de pesca fora das áreas protegidas.
Com o propósito de pesquisa e de impacto positivo, ou seja, a construção de conhecimento e a melhoria da qualidade de vida das comunidades ribeirinhas, os trabalhos de campo realizados pelo Instituto Mamirauá se diversificam entre rios e lagos, várzea e igapós, na moradia e na roça das comunidades, áreas florestais de extrativismo e caça, áreas de manejo, de cadeias produtivas, sítios arqueológicos e uma infinidade de nichos e habitats de espécies endêmicas, raras e ameaçadas de extinção.
O Instituto Mamirauá detém uma das melhores estruturas de pesquisa de campo da Amazônia, notadamente as bases flutuantes e de terra firme, as embarcações e os recursos humanos (cientistas, técnicos, assistentes de campo, piloteiros, cozinheiros) que cobrem o extenso perímetro das Reservas de desenvolvimento Sustentável Mamirauá e Amanã, com 1,12 milhões e 2,35 milhões de hectares, respectivamente, e da Floresta Nacional de Tefé (Flona de Tefé), com 856 mil hectares. Juntas, estas três reservas têm uma área equivalente à da Suíça.
O Projeto Salas (Sistema Amazônico de Laboratórios Satélites), financiado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, com o apoio da Finep, poderá ser futuramente expandido para as demais 33 áreas de atuação do Instituto Mamirauá, que possui histórica experiência de pesquisa e extensão em áreas remotas do bioma.
O campus sede do Instituto Mamirauá ilustra a sua vocação de pesquisa de campo e de projetos imersos nas comunidades e florestas. Tefé, a cidade que abriga este centro de pesquisa aplicada, está no meio do caminho entre Manaus e a Colômbia, com acesso apenas por via fluvial ou aérea. A uma distância de 522 quilômetros da capital do Amazonas, Tefé faz parte da região denominada Amazônia Central e é carinhosamente conhecida como “O Coração da Amazônia”, por sua posição geográfica.

