Président du Conseil scientifique de Parcs nationaux de France depuis sa création, il était professeur à l’Université Pierre et Marie Curie et a dirigé parallèlement le département Écologie et Gestion de la Biodiversité du Muséum national d’histoire naturelle. Il a présidé le Comité français du Programme de l’Unesco sur l’Homme et la biosphère (Programme MAB) et était vice-président du Conseil scientifique du patrimoine naturel et de la biodiversité placé auprès du Ministre en charge de l’Écologie. Il a également été président du Conseil de prospective et d’évaluation de l’Aten.
Profondément humaniste, il était un très grand penseur sur les interactions entre la nature et l’humanité et alliait la recherche à la stratégie de protection du vivant. Ses domaines de recherche et d’expertise couvraient l’écologie, la dynamique des populations et la biologie de la conservation. L’étude de la biodiversité lui a permis d’avoir une autre vision de notre monde, qui l’a conduit à prôner la coopération entre l’homme et le reste du monde vivant, au plus grand bénéfice de nos sociétés. Il a été à l’origine du « Programme national dynamique de la biodiversité et environnement » lancé par le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) en 1992, dont il assurait la direction.
Robert BARBAULT a su vulgariser, dans le sens noble du terme, ses connaissances, notamment au travers de manuels pour les étudiants ou pour le grand public. Ainsi, il a inventé l’image du tissu vivant pour expliquer la notion de connectivité écologique : si plusieurs mailles sont détruites ou dégradées, c’est l’ensemble du tissu qui se détériore. Il a rappelé que la biodiversité est la première entreprise productrice de services et de biens de la planète. Dans son ouvrage « Un éléphant dans un jeu de quilles – L’homme dans la biodiversité » paru en 2006, Robert BARBAULT montre que nous nous comportons avec la nature « comme un éléphant dans un jeu de quilles », occasionnant de multiples dégâts alors qu’une plus grande attention portée à la biodiversité engendrerait des richesses nouvelles.