Tieteellinen valokuvaaja dokumentoi luonnollisia ja kokeellisia ilmiöitä koulutus- tai tutkimustarkoituksiin. Tämän alan painopiste valokuvauksessa on tieteellisen tiedon tarkka ja yksityiskohtainen tallennus. Sommittelu, valaistus ja vastaavat asiat ovat huolestuttavia, mutta ei-taiteelliset vaatimukset voivat määrätä lopullisen kehystyksen ja esityksen. Koska monet tieteelliset ilmiöt pysäyttävät visuaalisesti, jotkut tieteelliset valokuvaajat hämärtävät taiteen ja tieteen välisen rajan ja voivat tuottaa teoksia, joita pidetään esteettisesti miellyttävinä ja tieteellisesti hyödyllisinä.
Jotkut tieteelliset valokuvaajat tallentavat kokeita. Tämä dokumentaatio sisältää valokuvausolosuhteet laboratoriossa sekä tapahtuman jokaisessa vaiheessa. Kokeilun luonteesta riippuen tieteellisen valokuvaaja voi joutua käyttämään tekniikoita, kuten mikrografiaa, jossa kuvat otetaan mikroskoopilla. Kokeilijat käyttävät julkaisuissaan olevia valokuvia havainnollistamaan työn tekemistä ja osoittamaan tuloksiaan.
Muut voivat ottaa valokuvia havainnollistamistarkoituksessa. Tieteelliset tekstit hyötyvät siitä, että niiden tiedoissa on valokuvia, ja kuvia käytetään myös viitemateriaaleissa, kuten kasvitieteilijöiden kukka -avaimissa. Nämä kuvat edellyttävät ihanteellisten näytekappaleiden käyttöä tarkimpien vertailukuvien saamiseksi. Uutisjulkaisut voivat pyytää tieteellisiä valokuvaajia dokumentoimaan tarinaa kiinnostavia ilmiöitä, joissa kuvien on oltava sekä informatiivisia että kiinnostavia yleisölle.
Toinen tieteellisen valokuvaaja ammatti voi olla kuvantaminen tieteellisen tutkimuksen ja ymmärryksen lisäämiseksi. Esimerkiksi Rosalind Franklin käytti röntgenkristallografiaa korostamaan DNA: n rakenteen keskeisiä komponentteja. Hänen työnsä vaikutti merkittävästi ihmisen genetiikan ymmärtämiseen. Kuten hän havainnollisti, tieteelliset valokuvaajat voivat työskennellä energian kanssa spektrin näkymättömillä alueilla, mukaan lukien infrapuna-, ultravioletti- ja muut säteilymuodot, kehittääkseen yksityiskohtaisia kuvia, jotka tuottavat arvokasta tietoa luonnon maailmasta.
Kuvien ottamisen jälkeen tieteellinen valokuvaaja kehittää ja käsittelee niitä huolellisesti. Valokuvaajat eivät halua muuttaa tai peittää tuloksia kuvillaan, ja heidän on oltava varovaisia sellaisten toimintojen kanssa, kuten värisuodatussuodatus, jotta he eivät poista tai sekoita tietoja. He ovat myös huolissaan esimerkiksi tarkennuksesta, sommittelusta ja tyylistä, koska ne voivat tehdä eron selkeän, ymmärrettävän kuvan ja tylsän, informatiivisen kuvan välillä.
Tieteellisen valokuvaajana työskentely edellyttää sekä tieteen että valokuvauksen ymmärtämistä. Valokuvaajan on ehkä manipuloitava tiettyjä ympäristön piirteitä häiritsemättä tieteitä otettaessa kuvia saadakseen selkeitä, käyttökelpoisia kuvia. Näihin voi kuulua yksinkertaisia vaiheita, kuten näytteen siirtäminen värilliselle taustalle kontrastin luomiseksi, jolloin tuloksena oleva kuva erottuu. Valokuvaajat voivat käyttää erilaisia kameroita, linssejä ja suodattimia erilaisten kiinnostavien ilmiöiden kuvaamiseen.