Каждый из атомградов имеет свое направление деятельности в рамках атомного цикла. Так, например, в Железногорске, Заречном, Лесном, Новоуральске, Трехгорном размещены предприятия по производству ядерного оружия (оружейный плутоний, ядерные боеприпасы). В Озерске расположено производственное объединение «Маяк», которое специализируется на переработке радиоактивных отходов. Особое место среди этой десятки занимают Саров и Снежинск, где, помимо производства, находятся крупнейшие научные центры в области ядерной физики — Федеральные ядерные центры «ВНИИ экспериментальной техники» (в Сарове) и «ВНИИ технической физики» (в Снежинске).
Помимо 10 атомградов, к наукоградам, специализирующимся на ядерном комплексе, следует отнести еще 8 городов, в большинстве из которых расположены крупные научно-исследовательские институты, проводящие исследования в области ядерной физики, использования ядерной энергии и т. п. (Гатчина, Димитровград, Дубна, Троицк, Протвино). Особое место среди городов этой группы занимает первый наукоград РФ — г. Обнинск (107,9 тыс. чел.).
Обнинск расположен в Калужской области в 120 км к юго-западу от Москвы. В 1946 г. на месте поселка школы-интерната им. С.Т. Шацкого и бывшего испанского детского дома в связи с возникновением здесь секретного объекта «В» для проведения исследований в области ядерной физики был заложен поселок. Для работы в Лаборатории «В» были приглашены по контракту немецкие специалисты из Лаборатории кайзера Вильгельма и Лейпцигского университета, а также советские специалисты из лучших вузов страны. При лаборатории, позднее преобразованной в Физико-энергетический институт (ФЭИ), 27 июня 1954 г. была пущена первая в мире атомная электростанция. Сейчас Государственный научный центр РФ — Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского, будучи головным предприятием атомного комплекса и ядерных исследований, является научной организацией по комплексному исследованию проблем создания ядерных энергетических установок различного назначения.
К началу 90-х годов в Обнинске сложился многопрофильный научный и технологический центр, объединяющий 13 НИИ, в том числе ФЭИ, Обнинское научно-производственное предприятие «Технология», НПО «Тайфун», Медицинский радиологический научный центр РАМН, филиал Научно-исследовательского физико-химического института им. Л.Я. Карпова. Подготовка и переподготовка кадров ведется в Обнинском институте атомной энергетики (в прошлом — филиал МИФИ), Центральном институте повышения квалификации Министерства РФ по атомной энергии, Франко-российском институте делового администрирования, Международной академии современного знания, других учебных заведениях.
Основной функцией городов Заречный 6 (Свердловская обл.) и Сосновый Бор 7 (Ленинградская обл.) является обслуживание расположенных в них Белоярской и Ленинградской АЭС. Эти города, как и некоторые другие города ядерного комплекса, можно отнести также к числу наукоградов, специализирующихся на энергетике. «Энергетический» характер имеют и Обнинск, Димитровград, Северск (где расположена первая промышленная АЭС — Сибирская). В перспективе все города при атомных электростанциях — такие, как Курчатов (Курская область), Десногорск (Смоленская область) и другие — тоже можно будет рассматривать в качестве наукоградов со специализацией «Ядерная физика и энергетика».
Группа наукоградов с градообразующими организациями и предприятиями, специализированными в области химии, химфизики и новых материалов, включает 12 поселений, большинство из которых расположено за пределами Московского региона. В их числе 4 атомграда Урала и Сибири, занимающихся химической переработкой уранового топлива, а также города Бийск, Дзержинск, Переславль-Залесский 8.
Многочисленные города, предприятия которых специализируются на автоматизации, машино- и приборостроении, в большинстве своем расположены в столичном регионе. К указанному комплексу относятся те предприятия, занимающиеся разработкой и производством наукоемкого вооружения (за исключением авиационно-космического и ядерного, выделены в отдельные группы), созданием комплексов автоматизации (датчики, приборы), автоматических роторных линий, лазерных технологий и др. Для части наукоградов это направление является второстепенным по значимости проводимых исследований. За пределами Московской области находится лишь 5 городов, имеющих это направление специализации — Заречный (Пензенская область), Обнинск, Переславль-Залесский, Радужный 9 и Трехгорный.
Наукоградов, специализирующихся на биологии и биотехнологии, в России всего 5, два из них расположены в Московском регионе. В Ярославской области на берегу Рыбинского водохранилища находится поселок Борок (2,4 тыс. жителей). До революции имение Борок принадлежало революционеру-народнику Н.А. Морозову, который впоследствии стал директором Ленинградского естественно-научного института. В 20-х годах по его предложению в Борке был сначала открыт Дом труда и отдыха научных работников, потом с целью ведения исследовательских работ — биологический стационар Академии наук. Строительство Рыбинского гидроузла и начавшееся в 1941 г. заполнение Рыбинского водохранилища активизировало работу биологов, и стационар был преобразован в биологическую станцию. В 1956 г. на ее основе И.Д. Папаниным был создан Институт биологии водохранилищ АН СССР (с 1962 г. — Институт биологии внутренних вод), который стал крупнейшим научным центром в области биологии внутренних вод.
Еще два биологических наукограда, расположенных за пределами Московского региона, находятся в Новосибирской области, в непосредственной близости от областного центра — поселки Кольцово и Краснообск. Первый из них возник на базе ВНИИ молекулярной биологии в конце 70-х годов. Сейчас в нем расположено НПО «Вектор» — научный центр вирусологии и биотехнологии. Поселок Краснообск является академгородком Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук, в котором расположено 10 НИИ этого профиля.
Таким образом, размещение наукоградов по их специализации имеет две характерные черты. Во-первых, значительная часть научно-технического потенциала по всем направлениям (за исключением ядерной физики и энергетики) сосредоточена в Московском столичном регионе. Во-вторых, можно проследить специализацию для некоторых крупных регионов страны или отдельных субъектов федерации. Например, Урал — регион с преобладанием предприятий ядерной физики и энергетики, как и Среднее Поволжье, а в Ленинградской области, кроме того, важное место занимает авиационный комплекс.
Мы не рассмотрели академгородки региональных научных центров РАН, их четкую специализацию трудно определить: слишком широк набор научно-исследовательских организаций в большинстве из них. Поэтому их необходимо рассматривать отдельно как комплексные наукограды, занимающиеся теоретическими и прикладными исследованиями и разработками.