Politseidetektiivi põhitöö on üldjuhul kriminaaluurimise läbiviimine. See võib hõlmata paljusid erinevaid asju, olenevalt uuritava kuriteo liigist. Näiteks politseidetektiiviks olemisega kaasneb mõnikord palju arvutitööd ja muul juhul võib töö peaaegu täielikult inimeste küsitlemisele pühenduda. Põhimõtteliselt eeldatakse, et detektiivid panevad kokku kogu teabe kuriteo kohta, et välja selgitada, kes on süüdi, ja esitada tõendeid, mis võivad kohtus kahtlustatava süüd tõestada. Mõnes politseiosakonnas võidakse detektiivid määrata erinevatesse osakondadesse, mis on pühendatud teatud tüüpi kuritegudele, samas kui teistel on üldisemad ametijuhendid.
Politseidetektiivi töö on sageli mitmel põhjusel põhimõtteliselt erinev patrullametniku omast. Patrullametnikud kutsutakse tavaliselt kas enne kuritegu, selle ajal või vahetult pärast seda ning neilt oodatakse avalikkuse kaitsmise ja kurjategijate esmase tabamise vahetut tööd. Politseidetektiivid on peamiselt pühendunud kuritegude lahendamisele ja tavaliselt kutsutakse neid tagantjärele. Need on endiselt pühendunud avalikkuse kaitsmisele, kuid nende eesmärk on üldiselt takistada kahtlustatava õigusrikkumist uuesti toime panemast, tuvastades kahtlustatava isiku või veendudes, et süüdimõistetu karistatakse kohtusüsteemi poolt, aidates leida tõendeid juhtumi tõendamiseks.
Töö iseloom võib palju sõltuda sellest, millistele kuritegudele detektiiv on spetsialiseerunud, ja detektiivi tasemest osakonna hierarhias. Näiteks hõlmab mõrvadektiivi juurdlus mõnikord täiesti erinevaid elemente kui narkootikumidele keskendunud detektiiv ja kui rääkida hierarhiast, võidakse madalama astme detektiivid määrata põhiteabe kogumisele suures juurdluses koos terve meeskonnaga. ülesanne, samal ajal kui kogenum detektiiv juhib uurimist.
Politseidetektiiv on tavaliselt sügavalt mures oma tegevuse mõjude pärast kohtusaalis. Üldjuhul peab ta tunnistama ja kui ta teeb vea, mis paneb inimesed tema usaldusväärsuse kahtluse alla seadma, võidakse juhtum rikkuda, mis võib avalikkust ohustada. Detektiivid peavad sageli rakendama erilisi ettevaatusabinõusid ja isegi tegema asju, mida nad võivad pidada üleliigseks, et tagada kõigi mõistlike juhiste järgimine, et juhtum näeks välja võimalikult usaldusväärne. Isegi kui nad on süüdlase isikus peaaegu kindlad, võivad nad korraldada täiendavaid intervjuusid ja teha täiendavaid uurimisi, et välistada kõik mõeldavad võimalused. Sellise range metoodika järgimiseks peavad detektiivid sageli tegema ammendavaid, korduvaid toiminguid ning enamik detektiividest viitab sellele, et töö pole nii romantiline ega põnev, kui paljudes filmides võib tunduda.