蘭學的研究對象涉及眾多方面，但在大致上可以分為以下的4個研究領域：
1．荷蘭語的學會和語言學的研究
2．醫學、天文學、物理學、化學等自然科學
3．測量術、炮術、制鐵等諸技術，
4．西洋史、世界地理、外國情況等人文科學 日本與西方最早的接觸可以追溯到足利室町幕府時代，1543年（天文12年）壹艘葡萄牙船第壹次漂流到九州的種子島，為日本帶來了鐵炮，史稱“鐵炮傳來”；1549年西班牙傳教士前來日本傳播天主教，在傳教的同時，還帶來了壹部分西方先進醫術，並講授天動說時代的天文、地理知識。只不過詳細內容已不可考。1590年壹批日本少年赴歐洲學習天主教，此時西方印刷術傳到日本，日本翻譯並出版了壹批天主教書籍，有《教理問答書》、《伊索寓言》、《拉葡日對譯詞典》、《倭漢朗詠集》、《日本大文典》等宗教、文學、語言學等方面近100種書籍。
江戶時代初期，荷蘭語學會被限定為只能是阿蘭陀通詞。不過，享保5年(1720年)幕府解除了除宗教關系以外的西洋書籍進口的禁令，允許通過阿蘭陀通詞來學習荷蘭語。從那以後，荷蘭語的學習變得逐漸繁盛起來。蘭學是壹種翻譯的學問，幕府儒官青木昆陽（1698—1769）和醫師野呂元丈（1693—1761）奉幕府八代將軍德川吉宗之命學習荷蘭語，分別撰寫和翻譯了《和蘭文譯》、《和蘭文字略考》和日本洋說本草學書《阿蘭陀本草和解》等著作，為此後蘭學的發展奠定了語言知識的基礎。[7]此後越來越多的人開始學習荷蘭語，1783年大槻玄澤所著的《蘭學階梯》，深受讀者歡迎。著者大槻玄澤，名茂質，字子煥，號盤水。曾進入杉田玄白的門下學習荷蘭醫學，以及前原野澤門下學習荷蘭語。後出仕仙臺伊達家，創辦芝蘭堂並且培育出了橋本宗吉、稻村三伯、山村才助等眾多的門徒。
在文化年間(1804—1818)接受幕命從事天文方面的工作與Chomel的百科詞典的翻譯工作、這就是著名的《厚生新篇》。本書由乾坤2冊***25章組成，乾卷簡單說明蘭學的理論和興隆的情形；坤卷分為：文字、數量、配韻、比音、修學、訓詁、轉釋、譯辭、譯章、釋義、類語、成語、助語、點例、書籍、學訓等分別進行略述。本書是針對入門者而編集的，盡管並不完備，但是由於將荷蘭語法體系化，從而廣泛地普及並大大地提高了世人對荷蘭語的關註。[8]
1785年前野良澤作《荷蘭語辭典》與《解體新書》，1796年稻村三伯與石井恒右衛門、宇田川玄隨、岡田甫說等合作《波留麻和解（ハルマわげ）》，為荷蘭語書籍的翻譯提供了更多語言學上的幫助和條件。 醫學
自1720年起，醫學典籍紛紛從荷蘭傳入，並翻譯成日文。在當時的醫學界，傳統漢醫學者與蘭學生之間發生激烈爭議，引發壹連串實驗和解剖。西洋醫術的精確性引起了人們的註意，並有許多新醫書出版。譬如，1759年的《藏誌》（藏，即臟，內臟）及1774年的《解體新書》，成為當中的參考典籍，後者更是由壹些日本學者出版，包括杉田玄白。該書大概根據1734年荷文版的Ontleedkundige Tafelen寫成，而荷文版亦由1732年德人Johann Adam Kulmus的Anatomische Tabellen翻譯而來。
1793年（寬政5年）宇田川玄隨的著作《西說內科撰要》出版。此書是日本最初的壹部關於內科的荷蘭醫書，促進了內科研究領域的發展。另外醫藥學、植物學方面的譯著也相繼問世，這些譯作的出版大大促進了日本近代醫學的成立和發展。由於早期的蘭學最主要側重的學科是以醫學為主，所以最初的譯作也多是醫學方面的書籍。
1804年，華岡青洲實行在世界上首次應用在乳癌手術（割除乳房）的全身麻醉。這項手術結合了中藥和西洋手術的技術，比西洋學者Crawford Long，Horace Wells和William T.G. Morton發現並應用乙醚（1846年）和哥羅芳（1847年）作為全身麻醉早了四十年。
1838年，緒方洪庵醫生成立了壹所蘭學學校，名為“適塾”。有名的畢業生有福澤諭吉和大鳥圭介，他們後來成為推動日本現代化的關鍵人物。緒方在1849年著有《病學通論》，這是在日本首次出版探討病理學的典籍。
本草學
在日本，壹般認為在奈良朝代以前雖從中國傳入醫方的同時也傳入了本草書，但在奈良時代通過遣唐使而將本草學傳入日本，則曾是盛行壹時的，遂於公元701年開始設置本草教習和藥園，中國已經失傳的唐代《新修本草》，日本至今，還保存著聖武時代天平3年（731年）的手抄本。延喜年間（10世紀初）深江輔仁編集《本草和名》18卷，列舉了1025種藥物，對中國藥物給以日本名的鑒定。在本草圖方面，有文永4年西阿的《馬醫圖卷》和延慶3年（1310）的河東直麿的《國手十圖》。貝原益軒的《大和本草》 16卷（1709）收藥物1366種，其中有其自己的觀察認識，是本書的壹個特色；另外小野蘭山的《本草綱目啟蒙》48卷（1741）是當時集植物知識之大成。
在德川吉宗時代，野呂元丈開始記述西洋本草，以後C．P．Thun－berg和P．F．von Siebold來日本，為日本自然誌的近代化奠下了基礎。伊膝圭介、宇田川榕庵等將本草學和洋本草學逐漸融合起來，從而產生了巖崎灌園的《本草圖說》96卷92冊、（1856）和飯詔欲的《草木圖說》30卷（1856），特別是後者已經成為了植物學。1884年（明治17年）隨著漢醫學的禁止，本草學急劇衰落，而博物學則興盛起來。
物理學
壹些早期蘭學家已開始涉獵西方在17世紀發展的物理學理論，譬如誌築家第八代的長崎荷語翻譯家誌築忠雄，在完成首次系統性地分析荷語文法後，在1798年翻譯了拉丁文版的物理學典籍Introductio ad Veram Physicam而成為《歷象新書》。該書由英人John Keil寫成，內容關於牛頓力學。誌築更創造了壹些新的科學詞匯，有些更沿用至現代日本，例如“重力”、“引力”、“遠心力”（中文即離心力）及“集點”（即質心）等。另壹位蘭學家帆足萬裏，通過壹本日荷字典學成荷語，在1810年出版了壹本物理學手冊，名為《窮理通》，主要集合十三本荷文書籍寫成。
1825年8月，青地林宗著成《氣海觀瀾》。
電子學
約自1770年起，電子實驗在日本普及起來。1745年，萊頓瓶在歐洲發明了以後，平賀源內在1770年從荷蘭人首次得到類似的靜電產生裝置。1776年，他更將它改良。該裝置中靜電的產生是由於當中的玻璃管與鍍金棒摩擦而來的，並制造出許多電力的效果。這些發電裝置被復制並獲日本人采用，並稱之為“エレキテル”（即摩擦起電器，荷文原為elektriciteit）。就像歐洲，該裝置是用作好奇玩意，如在某物體上方產生閃光，或認為該裝置在醫療上有幫助。在《紅毛雜話》中，“エレキテル”被描寫成能從人體中抽走閃光，用作治病的裝置。在壹些售賣西方珍奇玩意的商店，這款裝置獲大眾青睞。這壹類型裝置後來被其他學者改良，如佐久間象山。
日本首部電力學著作《阿蘭陀始制エレキテル究理原》由橋本宗吉寫成，並於1811年出版。書中記載了許多電力學的知識，如發電裝置、人體的導電性，及1750年富蘭克林有關閃電的實驗。
化學
化學有宇田川榕庵著《舍密開宗》（1837年8月）。
植物學
植物學有宇田川榕庵著《植學啟原》（1835年6月）。 到1840年後，由於世界形勢發生變化，蘭學的性質也隨之改變。鴉片戰爭(1839—1842)以清朝戰敗告終，使得日本的當政者們開始感到軍備改革的必要性，從那時起蘭學的研究中心便從醫學轉移到了軍事科學。
測量術
主要成就有樋口權右衛門著《規矩元法》（1648年），此書是日本最早的歐洲式測量技術的著作。村井昌弘的《量地指南》（1733年），《量地指南後編》（1754年）。
炮術
身為長崎“町年寄”（江戶時代的高級市政官吏）之子的高島秋帆，長大後通過荷蘭人學習了最新的西洋炮術，後來還自己出錢收集槍炮以推進對炮術的研究。鴉片戰爭爆發的翌年(1840年），高島秋帆向幕府呈上了“天保上書”，呼籲幕府實現火炮的近代化以防備歐美的侵犯，這壹上書獲得了幕府方面的認可。天保十二年（1841年）5月，幕府將高島秋帆等人招至江戶，令他們在德丸原（今東京都板橋區高島平壹帶）進行日本首次西洋炮術演習。
冶煉技術
1844年，法國東方艦隊來到琉球那霸港，要求琉球宗主薩摩允許薩摩和法國通商，不然法軍將攻占那霸，見法軍實力強勁，薩摩不得不同意法國的要求，允許法國和薩摩藩在那霸通商。 對島津齊興觸動最大的是西邊的老大帝國清國在“鴉片戰爭”中不敵英夷兵威，戰敗而開國。齊興為了避免清國的命運，決心學習西夷的軍事防備西夷的入侵。 為了實現這壹目的，島津齊興設立〔炮術館〕和〔中村制藥所〕，研究西洋大炮和西洋火藥。 後來島津齊興之子島津齊彬1851年即大名位之後，建造了〔集成館〕進壹步強化薩摩的近代化。 集成館中包括以下產業：冶鐵反射爐，熔礦爐，鉆孔盤（給大炮開穴用的器械），玻璃工廠，鍛造廠，蒸汽機關制造所，金屬細加工所，造幣所，造船所，紡織工廠等等。 有了近代工業的底子，薩摩藩開始用仿制的洋槍洋炮來武裝自己的軍隊，就連海軍也搞出了三艘蒸汽風帆動力軍艦。 西洋史
世界地理
外國情況介紹