Natalia Chirtoacă este cercetător științific coordonator, doctor în drept, profesor universitar. Aria intereselor științifice cuprinde problematica de drept internațional public, în contextul schimbărilor ce se produc în societatea internațională contemporană, precum și procesele de integrare europeană. Dna Natalia Chirtoacă este abilitată de CNAA cu dreptul de conducere a tezelor de doctorat la specialitatea 552.08 – drept internațional și european public (18.09.2008). A fost conducător științific la tezele de doctor în drept: Fenomenul migraţiei şi statutul juridic al străinului în dreptul internaţional public, susținută de Burian Cristina, 30 iulie 2010; Statutul juridic al combatantului în conflictele armate contemporane, susținută de Cauia Alexandru, 16 septembrie 2011; Reglementări internaționale privind drepturile femeii în dreptul internațional public, susținută de Tarlev Veronica, 25 mai 2012; Rolul organizațiilor internaționale regionale în procesul de creare a normelor de drept internațional, susținută de Grimailo Nelea, 11 septembrie 2015. Este autor/coautor a 56 de publicații științifice și didactice. Proiectele de cercetare în care a participat includ: proiectul instituțional 06.410.007F „Republica Moldova în contextul geopolitic contemporan şi problemele actuale ale edificării statului de drept în Republica Moldova din perspectivele integrării europene” (2006-2010), tema individuală de cercetare în cadrul proiectului a fost „Particularitățile diplomației în relațiile dintre state”; proiectul instituțional 11.817.07.03F „Consolidarea și dezvoltarea statului de drept în contextul integrării europene” (2011-2014), tema individuală de cercetare fiind „Analiza influenţei ordinii juridice internaţionale a secolului XXI asupra suveranităţii statelor în contextul integrării europene”; proiectul instituțional 15.817.06.10F „Redimensionarea politicii externe şi interne a Republicii Moldova din perspectiva evoluţiei proceselor integraţioniste şi modificărilor geopolitice ale sistemului internaţional” (2015–2018) cu tema individuală de cercetare „Evoluția cadrului instituțional al Uniunii Europene în contextul integrării de noi membri și perspective pentru Republica Moldova”. Este membru în Asociația de Drept Internațional din Republica Moldova, secretar științific la „Revista Moldovenească de Drept Internațional și Relații Internaționale” ISSN 1857-1999, membru în colegiul de redacție la Revista ECOFORUM, ISSN: 2344 – 2174, Universitatea Ștefan cel Mare, Suceava, România; membru în colegiul de redacție la Revista European Journal of Law and Public Administration, Universitatea Ștefan cel Mare, Suceava, România.