Kodolzinātnieki strādā akadēmiskās, rūpnieciskās un medicīnas vidēs, lai veiktu pētījumus par mazākajām fundamentālajām daļiņām, kas atrodamas atomu kodolos un ap tiem. Daudzi zinātnieki specializējas teorētiskajā fizikā, veicot detalizētus aprēķinus, lai labāk izprastu daļiņu funkcijas un prognozētu to uzvedību hipotētiskās situācijās. Kodolzinātnieks var strādāt arī lietišķajos pētījumos, veicot eksperimentus un palīdzot izstrādāt jaunas tehnoloģijas, kuru pamatā ir kodolfizikas un ķīmijas principi. Ar atbilstošu izglītību un apmācību kodolzinātnieki var iegūt darbu universitātēs, laboratorijās, spēkstacijās vai slimnīcās, kā arī daudzās citās vietās.
Kodolzinātnieks veic eksperimentus, veic novērojumus un izstrādā matemātiskas formulas, lai veicinātu kolektīvās zināšanas par daļiņu fiziku un kodolķīmiju. Profesionāļi bieži specializējas noteiktā studiju jomā, piemēram, radioaktivitātē, sabrukšanā, saplūšanā vai atomu mijiedarbībā. Izmantojot noteiktas zinātniskas metodes, kodolķīmiķi un fiziķi izstrādā ļoti detalizētus, kontrolētus eksperimentus. Atkarībā no pētījuma veida zinātnieks var strādāt nelielā, privātā laboratorijā vai objektā, kurā ir jūdžu garš daļiņu paātrinātājs. Jebkurā situācijā kodolzinātniekam ir svarīgi, lai viņa pētniecībā būtu organizēts, objektīvs un rūpīgs, lai nodrošinātu jēgpilnus rezultātus.
Daudzi kodolzinātnieki izmanto savas zināšanas un pētniecības pieredzi jaunu tehnoloģiju izstrādē medicīnā un rūpniecībā. Zinātnieks, kas specializējas kodolmedicīnā, pēta dažādu radioizotopu iespējamo lomu medicīnā, diagnostikas iztēles tehnoloģijā un praktiskās ārstēšanas metodēs. Zinātnieki var arī palīdzēt izstrādāt jaunas plastmasas, metālu sakausējumus vai iepakojuma materiālus ražošanas rūpnīcā, manipulējot ar jonu un molekulāriem savienojumiem.
Liels skaits teorētisko un eksperimentālo fiziķu strādā kā universitātes profesori pilnu vai nepilnu slodzi, lai palīdzētu sagatavot nākamo fiziķu un ķīmiķu paaudzi viņu karjerai. Darbs koledžā arī nodrošina kodolzinātniekam finansējuma avotu viņa vai viņas pētniecībai un piekļuvi izcilām iekārtām un tehnoloģijām. Turklāt viņam vai viņai ir izteikta priekšrocība strādāt kopā ar augsti apmācītiem profesoriem citās zinātnes disciplīnās.
Personai, kura vēlas kļūt par kodolzinātnieku, akreditētā koledžā parasti ir jāiegūst padziļināts grāds attiecīgajā priekšmetā. Zinātnieki, kuri vēlas strādāt pētniecības un attīstības amatos, var atrast darbu ar maģistra grādu, lai gan cilvēkiem, kuri plāno izstrādāt un veikt neatkarīgus pētniecības projektus, parasti ir jāiegūst doktora grāds. Turklāt daudzi cerīgi klīniskās laboratorijas zinātnieki izvēlas apmeklēt medicīnas skolu, lai iegūtu oficiālu medicīnas doktora sertifikātu.
Jaunie zinātnieki jebkurā vidē parasti sāk savu karjeru kā asistenti vai līdzstrādnieki. Tie balstās uz pieredzi, kas iegūta laboratorijas kursos koledžā, lai izstrādātu ekspertu pētniecības metodes. Ar pieredzi kodolzinātnieks parasti nopelna vairāk pienākumu un iegūst iespēju pašam plānot savas studijas.