Līdz šim zinātniskās pētniecības darbs bibliotēkzinātnē, bibliogrāfijā un grāmatzinātnē noticis LNB atsevišķās struktūrvienībās, laika gaitā īstenojot virkni nacionālas nozīmes pētniecības projektu. Līdztekus minētajām nozarēm LNB uzsākta pētniecība inovatīvās un starpdisciplinārās jomās, kas īpaši nozīmīgas, īstenojot Latvijas Nacionālās digitālās bibliotēkas (LNDB) projektu un atbalstot bibliotēkas pārveidi par multimediālu un visai sabiedrībai vitāli nozīmīgu informācijas krātuvi. LNB sadarbības partneri ir vadošās nacionālās bibliotēkas pasaulē, tostarp — Nīderlandes Nacionālā bibliotēka, Britu bibliotēka, Zviedrijas, Čehijas, Horvātijas, Dānijas un citas nacionālās bibliotēkas, kuras ir ne tikai nacionālas nozīmes grāmatu krātuves, bet vienlaicīgi arī grāmatzinātnes, bibliotēkzinātnes, kā arī lietotājam draudzīgu inovatīvu IT pakalpojumu izstrādes un attīstības pētniecības centri.

2007. gadā LNDB izveidota Pētniecības un attīstības nodaļa. Tā veic starptautisku inovatīvu, uz praksi orientētu pētniecības darbu, tādējādi pildot digitalizācijas pētniecības un attīstības centriem raksturīgas funkcijas jebkurā reprezentatīvā digitālajā bibliotēkā Eiropā un pasaulē.

Nodaļa sadarbojas ne tikai ar citu bibliotēku pētniecības un attīstības nodaļām, bet arī ar vadošajām Eiropas universitātēm un pētniecības centriem pasaulē. Sadarbības partneri ir datorzinātņu, grāmatzinātņu, psiholoģijas, ontoloģijas, kognitīvo zinātņu un citu jomu speciālisti, kas orientēti uz ilglaicīgu un pēctecīgu sadarbību pētniecības jomā grāmatzinātnē, sociālajās zinātnēs un IT.

Nodaļas veiktās pētniecības funkcijas atšķir LNB no citām institūcijām, kas nodarbojas ar digitalizāciju, un tādējādi ir specifiskas un unikālas Baltijas reģiona bibliotēku vidū.

Sadarbībā ar starptautiskajiem partneriem un pieaicinātajiem ekspertiem nodaļa iecerējusi īstenot virkni Latvijai nozīmīgu pētniecības virzienu:

• pilotprojekts ilgtermiņa sistemātisku datorlingvistikas apmācības kursu izveidē, piesaistot ne tikai kompetentus valodniekus, bet arī datorlingvistus

• semantiskās ontoloģijas pētījumi, izmantojot semantikas, psiholoģijas un datorzinātņu atziņas

• semantisko filtru izveide meklēšanas nolūkiem

• dabiskās valodas apstrāde un analīze

• lietotāja zināšanu bāzes piesaistīšana digitalizēto resursu lietošanas procesā. Šis pētījuma virziens ir inovatīvs un pasaulē salīdzinoši maz izpētīts.

Tālākais darbs paredz ne vien esošo resursu papildināšanu un satura digitalizēšanas uzlabošanu, bet arī jaunu produktu izstrādi, piesaistot starpdisciplinārus resursus no vadošajiem pētniecības centriem pasaulē.

2007. gadā LNB ieguvusi oficiālu zinātniskās institūcijas statusu. 2008. gadā darbu sākusi LNB Zinātniskā padome. Tā ir koleģiāla bibliotēkzinātnes un radniecīgo nozaru speciālistu un ekspertu padomdevēja un konsultatīva institūcija, kuras galvenais mērķis ir iesaistīties LNB stratēģisko koncepciju un galveno darba virzienu izstrādē. Padomes locekļi ir LNB speciālisti, Latvijas un starptautiskie nozaru eksperti.