Les recherches de Nathan Wright portent sur l'histoire paléo-environnementale, en particulier au Proche-Orient et en Méditerranée. Dans ce cadre, il s'intéresse principalement à l'histoire de la gestion des forêts, à l'archéologie des interactions entre l'homme et l'environnement, à l'analyse du changement climatique et de l'impact humain, au développement de techniques et de méthodologies liées à la reconstruction paléo-environnementale, à l'archéologie du commerce et des échanges de paysages, au développement socio-politique et socio-économique.