鼎湖山国家级自然保护区自设立以来，一直扮演着生物学研究的重要角色。该保护区在植物资源调查、引种、繁殖和林分改造等多个领域进行了深入研究。1978年，中国科学院在此设立了野外研究站，专门进行森林生态系统的研究，随后逐渐升级为科学院网络站和国家站。2005年，保护区增设了20公顷的森林生物多样性监测样地，与全球热带森林生物多样性研究中心CTFS合作开展科研活动。
作为中国科学院下属的独一无二的自然保护区，鼎湖山为科学家提供了广阔的科研平台，促进了众多一流成果的产生，是科学家实现科研价值的理想场所。众多国内外的科研机构在此开展超过100个国家级和地方性研究项目，主要聚焦于生态系统过程研究，如森林碳循环和氮沉降对生态系统影响，以及生物多样性维持及其机制的探索。
科研成果丰硕，至2008年，基于鼎湖山的研究已发表学术论文689篇，其中SCI论文88篇，出版了多部专著，如《热带亚热带森林生态系统研究》九集。其中，王英强（华南植物园）在2004年《Nature》上发表的关于植物新的传粉授粉机制——花粉滑动自花授粉的研究，揭示了植物繁衍方式的创新，对环境适应演化具有重大意义。而周国逸研究员在2006年《Science》上的成果，揭示了成熟森林土壤持续积累有机碳的现象，挑战了传统的生态学平衡理论，为解决“失汇的碳”问题提供了新思路。
鼎湖山国家级自然保护区总面积约17000亩（1133公顷），位于广东省肇庆市鼎湖区，距离广州市西南100公里，主要保护对象为南亚热带地带性森林植被类型――季风常绿阔叶林及其丰富的生物多样性；保护区内生物多样性丰富，是华南地区生物多样性最富集的地区之一，被生物学家称为“物种宝库”和“基因储存库”。