HSL tekee tutkimusta joukkoliikenteen kehittämiseksi HSL-alueella ja koko liikennejärjestelmän kehittämiseksi Helsingin seudun alueella.
Tutkimusta tehdään laajalla spektrillä, ja sen tavoitteena on tukea sekä seudun pitkäjänteistä liikennesuunnittelua että yksittäisen bussilinjan sujuvaa liikennöintiä.
Henkilöliikenteen tutkimuksilla selvitetään seudun asukkaiden arkipäivän liikkumista. Niiden avulla kerätään tietoa yksittäisistä matkoista eri liikennevälineissä, selvitetään matkojen pituuksia ja eri matkalipputyyppien käyttöä joukkoliikennevälineissä sekä liityntäpysäköintiin liittyviä matkoja.
HSL tekee joukkoliikennettä koskevien tutkimusten ohella myös muita liikennetutkimuksia liikennejärjestelmäsuunnittelun tarpeisiin. Tällaisia ovat esimerkiksi Maankäytön, asumisen ja liikenteen seutubarometri (MAL-barometri), tavaraliikenteen tutkimukset sekä kulkumuotojakauman, liikennemäärien ja autotiheyden seuranta.
Jatkuvat seurantatyyppiset tutkimukset takaavat laadukkaan joukkoliikenteen tarjonnan. Ne tuottavat tietoa muun muassa matkustajamääristä, kaluston laadusta ja matkustajien tyytyväisyydestä.