自然科學及永續研究發展處掌理事項如下：
一、數學、物理、化學、地球科學與永續研究發展策略之策劃、推動、輔導及協調。
二、數學、物理、化學、地球科學與永續研究申請案件之審核、補助及考核。
三、數學、物理、化學、地球科學與永續研究人才之培育、延攬及獎助。
四、數學、物理、化學、地球科學與永續研究環境之建置及提升。
五、數學、物理、化學、地球科學與永續研究跨領域、跨部會相關研究之策劃、推動、審核及考評。
六、自然科學創新、尖端與優勢領域之策劃、推動、審核及考評。
七、數學、物理、化學、地球科學與永續研究成果之推廣及應用，產學合作計畫之審核、補助及考核。
八、數學、物理、化學、地球科學與永續研究相關業務資料之蒐集、統計及建檔。
九、自然科學與永續研究發展相關產業前瞻技術研發政策之規劃、推動、管理及技術評估。
十、其他有關自然科學及永續研究發展事項。