Puutarhutieteilijä, joka tunnetaan oikeammin puutarhanhoitajana, tekee tutkimusta, jonka tarkoituksena on edistää viljelykasvun, sadon ja varastoinnin tehokkuutta. Lisäksi puutarhurit työskentelevät myös koristekasvien, puiden, viiniköynnösten ja niin edelleen kanssa kehittäen uusia kasvilajeja, innovatiivisia maisemointitekniikoita ja puutarhatyylejä kaikkiin ilmastoihin. Puutarhaviljelijä voi valita useista painopistealueista, jotka vaihtelevat viininviljelystä, viinirypäleiden tuotannosta hyönteistieteeseen ja tutkivat viljelyyn vaikuttavia hyönteisiä.
Kaupallisen maatalouden maailmassa puutarhanhoitajat kehittävät uusia kasveja, joilla on parempi sato. He voivat työskennellä tietyn kasvin kanssa kehittääkseen rodun, joka on helpompi korjata tai joka säilyttää paremmin kuin muut kasvilajikkeet. Puutarhututkijat tutkivat myös sadonkorjuun jälkeistä fysiologiaa tarkastellen kasvien säilyvyyttä ja menetelmiä, joilla voitaisiin parantaa kaupallisesti suosittujen viljelykasvien säilyvyyttä.
Puutarhaviljelijä voi myös kehittää uusia tapoja käyttää kasveja yhdessä uusien kasvien kanssa. Pomologit esimerkiksi työskentelevät hedelmien kanssa kehittäen mielenkiintoisia risteytyksiä ja risteytyksiä, kun taas öljynviljely keskittyy vihanneksiin. Puutarhutieteilijä, joka työskentelee massatuotantoon tarkoitettujen viljelykasvien parissa, voi ajatella esimerkiksi sairauksien vastustuskykyä, korjausvälineiden tekemistä tai hyönteisten ja eläinten tuholaisia. Puutarhanhoitajat, jotka keskittyvät pienimuotoiseen tuotantoon, voivat keskittyä perintökasvien säilyttämiseen ja parantamiseen tai viljelemään viljelykasvien monimuotoisuuden säilyttämisen tärkeyttä.
Puutarhanhoidon tutkimus ei koske vain ruokaa. Jotkut puutarhurit ovat erikoistuneet koristekasveihin, kuten kukkiin, pensaisiin ja puihin, ja toiset työskentelevät maisemoinnin alalla. Maisema-puutarhanhoitaja voi kehittää esimerkiksi matalan veden maisemointia kuivuuden vaivaamille alueille tai keskittyä maisemointiin kotoperäisten kasvien kanssa tietyllä alueella edistääkseen alkuperäislajien ylläpitoa. Maisemapuutarhanhoitoon voi liittyä myös sellaisia näkökohtia kuin tuholaisten vastustuskyky, puutarhan ulkonäkö ja tuntuma sekä yhteys ihmisten ja luontoympäristön välillä.
Jonkun, joka haluaa tulla puutarhuriksi, pitäisi olla intohimo ja kiinnostus kasveihin. Tyypillisesti tämän alan työ vaatii vähintään kandidaatin tutkinnon puutarhataloudessa, ja jotkut puutarhuritieteilijät suorittavat syventäviä opintoja tietyillä aloilla laajemman puutarhatalouden puitteissa. Puutarhaviljelijöiden tulisi myös suunnitella kykyä työskennellä ulkona ja tehdä yhteistyötä monen eri tieteenalojen tutkijoiden kanssa hankkeissa, jotka voivat vaihdella geeniteknisten kasvien luomisesta kosteikkojen palauttamiseen.