Η επιστήμη των τροφίμων είναι ένα πολύ ευρύ ερευνητικό πεδίο, που ενσωματώνει μελέτες για τη σύνθεση, την επεξεργασία, την ασφάλεια, τη διατροφή, το μαγείρεμα και την κατανάλωση των τροφίμων. Οι επιστήμονες μπορούν να εργαστούν σε ποικίλα διαφορετικά περιβάλλοντα, ανάλογα με τις ειδικότητες τους. Η πλειονότητα της έρευνας της επιστήμης των τροφίμων γίνεται σε πανεπιστημιακά εργαστήρια και σε ιδρύματα έρευνας και ανάπτυξης, όπου οι ειδικοί ερευνούν τη σύνθεση των τροφίμων και προσδιορίζουν τις διατροφικές τους αξίες. Οι ειδικοί στην επιστήμη των τροφίμων μπορούν επίσης να εργαστούν ως ειδικοί ποιοτικού ελέγχου ή ερευνητές υγείας με την κυβέρνηση.
Μεγάλο μέρος της επιστήμης των τροφίμων είναι αφιερωμένο στην κατανόηση της χημείας και της μικροβιολογίας πίσω από διαφορετικά τρόφιμα. Οι επιστήμονες προσπαθούν να διασπάσουν τα τρόφιμα στα πιο βασικά συστατικά τους μέρη, ενώσεις όπως άμυλα, λίπη και υδατάνθρακες. Οι χημικοί και οι μικροβιολόγοι αναλύουν τη δομή και τη χημική λειτουργία αυτών των ενώσεων για να προσδιορίσουν τη σημασία τους στη σύνθεση των τροφίμων και τις επιπτώσεις που μπορεί να έχουν στην ανθρώπινη πέψη. Πολλοί ειδικοί πειραματίζονται με προβιοτικά και ζωντανές καλλιέργειες για να κατανοήσουν καλύτερα τη σημασία τους στη δημιουργία προϊόντων διατροφής. Οι επιστήμονες συχνά μελετούν τη βιολογία και τη χημεία πίσω από επικίνδυνα τροφιμογενή παθογόνα και πειραματίζονται με διαφορετικές μεθόδους αφαίρεσης επιβλαβών βακτηρίων και ιών από τα τρόφιμα.
Η προετοιμασία, η επεξεργασία, η συσκευασία και η αποθήκευση των τροφίμων έχουν ερευνηθεί διεξοδικά από επιστήμονες τροφίμων για να διασφαλιστεί η ασφάλεια και να παραταθεί η διάρκεια ζωής τους. Οι επιστήμονες μπορεί να συμμετάσχουν σε έρευνα σχετικά με νέα συντηρητικά ή τεχνικές συσκευασίας για να μην αλλοιωθούν τα τρόφιμα. Μπορεί επίσης να προσπαθήσουν να επεξεργαστούν ή να αποθηκεύσουν τρόφιμα σε διαφορετικές θερμοκρασίες για να καθορίσουν τον καλύτερο τρόπο διατήρησης της ασφάλειας και της ποιότητας. Οι αφοσιωμένοι επιστήμονες τροφίμων είχαν πολλές ανακαλύψεις στην τεχνολογία επεξεργασίας και αποθήκευσης, όπως η παστερίωση γαλακτοκομικών προϊόντων και τα προϊόντα λυοφιλοποίησης.
Μηχανικοί στην επιστήμη τροφίμων σχεδιάζουν νέο και πιο αποτελεσματικό εξοπλισμό επεξεργασίας. Αυτοί οι επαγγελματίες συχνά επικεντρώνονται στην αύξηση του επιπέδου αυτοματοποίησης των μηχανημάτων για να διευκολύνουν το φορτίο των εργαζομένων. Οι μηχανικοί σχεδιάζουν εξοπλισμό υπολογιστή για να παρακολουθούν την επεξεργασία και να ανιχνεύουν την παρουσία επιβλαβών βακτηρίων. Καθώς τα αυτόματα μηχανήματα γίνονται πιο δημοφιλή στα εργοστάσια επεξεργασίας, οι επιστήμονες τροφίμων αφιερώνουν συνήθως περισσότερο χρόνο στην ερμηνεία δεδομένων από προγράμματα υπολογιστών και λιγότερο χρόνο στο φυσικό χειρισμό των τροφίμων κατά την παραγωγή τους.
Οι επαγγελματίες της επιστήμης των τροφίμων μπορούν να εργάζονται για κρατικούς φορείς ή μητρικές εταιρείες στη βιομηχανία τροφίμων για να πραγματοποιούν συνήθεις υγειονομικές επιθεωρήσεις και ποιοτικό έλεγχο σε εργοστάσια επεξεργασίας. Το προσωπικό ποιοτικού ελέγχου επιλέγει δείγματα επεξεργασμένων προϊόντων και πραγματοποιεί διάφορες δοκιμές για να βεβαιωθεί ότι είναι ασφαλή για διανομή στο κοινό. Οι επιστήμονες μπορούν να δοκιμάσουν τη χημική σύνθεση των τελικών προϊόντων, να ορίσουν ημερομηνίες λήξης και να πραγματοποιήσουν γευστικές δοκιμές. Η ασφάλεια και η ποιότητα των ειδών παντοπωλείου που αγοράζουν οι καταναλωτές εξαρτώνται από την εργασία που εκτελείται από ειδικούς ειδικούς στην επιστήμη των τροφίμων σε όλα τα επίπεδα παραγωγής.