研究内容主要包括传输网络和完成数据采集传输的其他通信网络环境。
（1）节能状态下的介质访问控制（MAC）协议。介质访问控制（MAc）协议用来控制传感器节点的通信过程和工作模式＊一般情况下，无线传感器网络的节点数量多、节点配用能量有限，MAc协议必须具备节省能量和扩展性好的特点，还要考虑网络中各部分单元运行的均衡性，以及通信、监测控制的实时性等。一般地，MAc协议要支持节点的休眠操作，节点在非忙碌状态是可以关闭通信模块及微处理器的部分功能模块，进入低功耗的睡眠状态。
（2）高效路由协议＊无线传感器网络应用环境的多样性，开发高效路由协议是提高整个网络性能水平的一个关键技术。路由协议负责路由生成和选择，是传感器节点间以及和网关间数据传输最优路径测算和选择的关键技术。高效路由协议应该具有实现计算简单、存；用资源尽可能少的特点。设计路由协议时，要考虑节点的路由表容量，同时要尽可能使节点转发分组时路由计算采用高效率的算法。在实际应用中，还要特别注意开发一些典型应用环境下的高效率的路由算法，将此融入路由协议中去。
（3）网络覆盖和网络规划。规模较大的无线传感器网络中有许多冗余节点。通过网络覆盖控制、通过节点调度和通过密度控制等方法，减少网络中激活节点的数量，处在激活态的冗余节点交替工作，延长网络生存时间。网络规划研究用来解决怎样优化地部署传感器网络，以尽量小的成本实现被监测区域的无盲区覆盖。
（4）拓扑控制技术。拓扑控制研究要解决的主要问题：始终使用节能的模式控制网络中构成有效通信链路骨干网节点的选择，放弃节点间多余的通信短路，同时使网络拓扑满足连通性、稀疏性配置，减少无线信号冲突，降低无线传输能耗，延长网络生存时间。通过拓扑控制来提高路由协议和MAc协议的效率。拓扑控制也是数据融合、时钟同步和目标定位的基础，是无线传感器网络研究的核心内容之一。
（5）定位技术。无线传感器网络中的节点具有确定自身位置的功能，当某节点采集数据后，在由多跳路由传送出去的数据及信息中还要包括发生事件的具体位置或自身位置的信息。
由于无线传感器网络中的节点携带驱动能源受限、部署具有随机性、通信易受干扰，定位技术要满足自组织性、鲁棒性（系统在一些参数摄动下，维持某些性能的特性，如保持正常运行的能力）、节点携载能量的高效利用、分布计算等要求。
（6）时钟同步技术。时钟同步是需要节点协同工作的无线传感器网络的一个关键机制。
传感器网络的节点协同工作、节点调度和目标跟踪需要时钟同步技术支持，因此时钟同步技术是无线传感器网络理论和技术中的一个关键机制。
（7）数据融合技术。节点冗余带来数据冗余，充分利用传感器节点、网关节点及远程监控中心的微处理器和计算机的数据处理能力，遵循一定的数据融合策略减少网络中传输的冗余数据和过滤多余的冗余数据，实现无线传感器网络的节能运行，提高网络的运行效率。
（8）网络安全技术。无线传感器网络在应用过程中，任何一次临时性的布设或较长时间的布设都会有明确的目的和任务，传感器网络在运行过程中，要进行数据传输、数据采集、数据融合、任务协同控制等。许多情况下都要求网络采集、处理和传输的数据具有安全性，即保证无线传感器网络的数据和整个网络系统具有很好的安全性。这就要求无线传感器网络有一套完整的安全机制，如机密性、消息认证、消息完整性鉴别、认证广播和安全管理等。
（9）应用层技术。无线传感器网络的应用层可以容纳和汇聚大量面向具体应用的软件体系，这个体系中包含许多具体、实用的应用程序。应用层研究主要是各种应用程序和应用系统的开发和多任务之间的协调。