Forskningen vedrørende Yucca Mountain har i mange årtier fokuseret intensivt på at forstå de komplekse hydrologiske og geologiske forhold i området. Flere omfattende videnskabelige studier er blevet gennemført for specifikt at vurdere risikoen for forurening af grundvandet som følge af opbevaring af radioaktivt affald i de dybe geologiske lag.
Disse undersøgelser omfatter avanceret hydrologisk modellering, hvor forskere simulerer, hvordan vand bevæger sig gennem de geologiske lag i bjerget. Der er også udført omfattende kemiske analyser af bjergarternes sammensætning for at forstå, hvordan de interagerer med vand og potentielle radionuklider. Et vigtigt fokuspunkt i forskningen har været at fastslå, hvor hurtigt vand kan trænge ind i de dybe lag, og om de naturlige barrierer er tilstrækkelige til at forhindre enhver form for lækage.
Modelleringen tager højde for mange forskellige klimatiske scenarier, herunder fremtidige ændringer i nedbørsmønstre, for at sikre de mest præcise langsigtede vurderinger. Formålet med denne omfattende forskning er at sikre, at de tekniske barrierer og selve bjergets struktur sammenlagt kan holde det radioaktive materiale fuldstændigt isoleret fra grundvandet i tusindvis af år. Disse omfattende dataindsamlinger udgør fundamentet for de videnskabelige vurderinger, som myndighederne benytter til at evaluere sikkerheden ved projektet.