Tugas utama seorang detektif polisi pada umumnya adalah melakukan investigasi kriminal. Ini dapat melibatkan banyak hal yang berbeda tergantung pada jenis kejahatan yang diselidiki. Misalnya, terkadang ada banyak pekerjaan komputer yang terlibat dalam menjadi detektif polisi, dan dalam kasus lain, pekerjaan itu hampir seluruhnya ditujukan untuk mewawancarai orang. Pada dasarnya, detektif diharapkan untuk mengumpulkan semua informasi tentang kejahatan untuk menemukan siapa yang bertanggung jawab dan memberikan bukti yang dapat membuktikan kesalahan tersangka di pengadilan. Di beberapa departemen kepolisian, detektif mungkin ditugaskan ke divisi berbeda yang dikhususkan untuk jenis kejahatan tertentu, sementara yang lain memiliki deskripsi pekerjaan yang lebih umum.
Pekerjaan seorang detektif polisi seringkali merupakan pekerjaan yang secara fundamental berbeda dari seorang petugas patroli, karena banyak alasan. Petugas patroli biasanya dipanggil sebelum, selama, atau segera setelah tindakan kriminal, dan mereka diharapkan untuk segera menangani pekerjaan melindungi publik dan penangkapan awal setiap penjahat. Detektif polisi terutama dikhususkan untuk memecahkan kejahatan dan biasanya dipanggil setelah fakta. Mereka masih dikhususkan untuk melindungi publik, tetapi tujuan mereka umumnya untuk mencegah tersangka melakukan pelanggaran kembali dengan menemukan identitas tersangka atau memastikan individu yang bersalah dihukum oleh sistem pengadilan dengan membantu menemukan bukti untuk membuktikan kasus tersebut.
Sifat pekerjaan dapat sangat bergantung pada jenis kejahatan yang menjadi spesialisasi detektif dan tingkat detektif dalam hierarki departemen. Misalnya, penyelidikan detektif pembunuhan kadang-kadang akan melibatkan elemen yang sama sekali berbeda dari detektif yang berfokus pada narkotika, dan jika menyangkut hierarki, detektif tingkat bawah mungkin ditugaskan untuk pengumpulan informasi dasar dalam penyelidikan besar dengan seluruh tim untuk membantu dalam tugas, sementara detektif yang lebih berpengalaman memimpin penyelidikan.
Seorang detektif polisi biasanya sangat prihatin dengan implikasi ruang sidang dari tindakannya. Dia biasanya harus bersaksi, dan jika dia membuat kesalahan yang membuat orang mempertanyakan kredibilitasnya, sebuah kasus bisa hancur, yang berpotensi membahayakan publik. Detektif sering kali harus mengambil tindakan pencegahan khusus dan bahkan melakukan hal-hal yang mereka anggap mubazir untuk memastikan bahwa setiap petunjuk yang masuk akal diikuti sehingga kasusnya terlihat se-kredibel mungkin. Bahkan jika mereka hampir yakin tentang identitas pihak yang bersalah, mereka dapat melakukan wawancara tambahan dan melakukan penyelidikan lebih lanjut untuk mengesampingkan setiap kemungkinan yang ada. Untuk mengikuti metodologi ketat semacam ini, detektif sering kali harus melakukan tindakan yang melelahkan dan berulang-ulang, dan sebagian besar detektif berpendapat bahwa pekerjaan itu tidak seromantis atau semenarik yang terlihat dalam banyak penggambaran film.