Αντικείμενο της εργασίας του είναι η επιστημονική μελέτη των φυτών. Ερευνά και καταγράφει τα βότανα, μελετά τις ιδιότητές τους, που μπορεί να είναι και θεραπευτικές, και τα ταξινομεί με βάση τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους και τις χρήσεις τους σε τρόφιμα, καλλυντικά ή φάρμακα. Ο βοτανολόγος αναζητά σπάνια αλλά και συνηθισμένα βότανα, τα συλλέγει την κατάλληλη περίοδο, η οποία εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες, αποσπά το άρωμά τους, δημιουργεί μείγματα και προετοιμάζει θεραπείες που βασίζονται σε βότανα και αρώματα. Η διατήρησή τους εξαρτάται από το είδος και τη χρήση τους. Κάποια φυτά αποξηραίνονται σε σκιερό μέρος και αποθηκεύονται σε βαζάκια, για άλλα απαιτείται βράσιμο σε κατάλληλη θερμοκρασία και άλλα πολτοποιούνται με παραδοσιακές μεθόδους για τη δημιουργία αλοιφών και άλλων παρασκευασμάτων με ιαματικές ιδιότητες. Τα αποτελέσματα της βοτανολογικής έρευνας χρησιμοποιούνται για την παρασκευή και τη βελτίωση φαρμάκων, τροφίμων φυτικών ινών κ.ά. Ακόμη, η γνώση των βοτανολόγων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαχείριση πάρκων και δασών καθώς και προβλημάτων ρύπανσης.