Palotutkijalla on useita tehtäviä, jotka kuuluvat hänen työnkuvaansa. On selvää, että palojen tutkiminen on ensisijainen työtehtävä, mutta on myös muita rooleja, jotka joku tässä tehtävässä täyttää. Palotutkija on julkisen palvelun työntekijä, joka työskentelee tietyllä lainkäyttöalueella. Hän voisi työskennellä kaupungissa, kunnassa tai läänissä. Kun palosta ilmoitetaan, hänet kutsutaan tuleen, mutta hän ei itse osallistu palontorjuntaan tai pelastamiseen. Sen sijaan hänen työnsä alkaa, kun palo on sammutettu.
Tulipalon sammuttua palotutkijan tehtävänä on selvittää palon syy. Paljon kuin kuolemansyyntutkija määrittää ihmisten kuolinsyyn, hän myös määrittää, mikä sytytti tulipalon. Hänen on löydettävä palon syttymissyy ja selvitettävä, onko palo sattuma vai tahallinen tutkimalla tapahtumapaikkaa.
Jos palotutkija epäilee tuhopolttoa palon syttymispaikan selvittämisen jälkeen, hänen tehtävänsä on etsiä todisteita, joita voidaan käyttää epäiltyjen määrittämiseen ja vankan tapauksen rakentamiseen lainvalvontaviranomaisille. Jos kyseessä on tuhopoltto, palopaikasta tulee myös rikospaikka, ja tutkija voi työskennellä ihmisryhmän kanssa tutkinnan saattamiseksi päätökseen. Tahallisesti sytytetyt tulipalot vaativat yksityiskohtaisempia ja pidempiä tutkimuksia kuin tapaturmat. Kun tulipalo todetaan vahingossa, rikossyytettä ei nosteta, ja tutkija antaa kiinteistön omistajalle kirjallisen raportin, jonka hän puolestaan voi toimittaa vakuutusyhtiölle.
Palon syyn määrittämisen lisäksi palotutkija voi olla vastuussa avustamisesta julkisten tilojen tarkastuksissa. Yritysten on noudatettava erityisiä palokoodeja, ja ne tarkastetaan vuosittain. Palotutkija voi suorittaa kaksoistehtävää tarkastajana erityisesti pienissä maaseutukaupungeissa ja suurissa kaupunkikaupungeissa hän voi avustaa tarkastajia heidän työssään.
Palotutkijaksi ryhtymisen koulutusvaatimukset vaihtelevat kunnittain, mutta jonkin verran koulutusta ja muodollista koulutusta vaaditaan. Joku tässä tehtävässä voi olla koulutettu ja saanut luvan kantaa aseita. Hän voi myös käyttää kameroiden ja muiden työkalujen käyttöä rutiinitutkimuksissa.
Monet palotutkijat aloittavat palokunnan muissa tehtävissä. He ovat virkamiehiä, jotka ovat oikeutettuja virkamiesetuuksiin. Joillakin lainkäyttöalueilla on asuinpaikkavaatimukset julkisen palvelun työntekijöilleen, ja ne voivat vaatia, että poliisi- ja palokuntien työntekijät elävät palvelemansa kaupungin rajoissa.