Schwerpunkt der Arbeit des OVD bildet die Erforschung der Lebensweise und der Lebensbedingungen von frei lebenden Vögeln auf wissenschaftlicher Basis. Die wichtigsten Instrumente sind dabei Beringung und Monitoring.
Ein umfassender Schutz der freilebenden Vogelwelt wird insbesondere durch Eintreten für den Schutz von natürlichen Lebensräumen bzw. für die Herstellung naturnaher Lebensräume erreicht. Darüber hinaus werden gezielte Hilfsmaßnahmen für einzelne Vogelarten, wie z.B. Schleiereule, Weiß- und Schwarzstorch, Mauersegler, Turmfalke, Gebirgsstelze, Dohle, Hohltaube und Kranich durchgeführt.
Im Sinne des Umweltschutzgedankens setzt sich der OVD aktiv für die naturnahe Landschaftsgestaltung und für die naturschonende und nachhaltge Nutzung der Umwelt ein. Besondere Bedeutung kommt dem Schutz, der Erhaltung und der Entwicklung der Flußauen an Elbe und Mulde bei. Von der Oberen Naturschutzbehörde wurde der OVD als Betreuer der Kliekener Elbaue eingesetzt.
Im Auftrage und in Abstimmung mit dem Vorstand und der Geschäftsstelle des NABU-Landesverbandes Sachsen-Anhalt nimmt der OVD dessen Aufgaben in der Region um Dessau-Roßlau und Wörlitz wahr und gibt Stellungnahmen zu den verschiedensten Planungsvorhaben ab. Ziel ist auch hier die Erreichung einer umweltverträglichen Gestaltung von notwendigen Lebensraumveränderungen und eine entsprechende Einflussnahme auf Verwaltung, Planungsträger und Gesetzgebung.
Um den Gedanken des Natur- und Umweltschutzes und die Begeisterung für die Vogelwelt einem breiteren Publikum zugänglich zu machen, führen Mitglieder des OVD mehrmals jährlich öffentliche Vogelstimmenwanderungen durch. Publikationen in der Fach- und Tagespresse informieren über aktuelle Projekte. Die Jahresberichte zu interessanten Beobachtungen, Feststellungen und Beringungsergebnissen fassen detailliert die ornithologischen Erkenntnisse des jeweiligen Vorjahres zusammen und werden die Grundlage für eine Neufassung der Broschüre "Die Vogelwelt von Dessau und Umgebung" bilden. Im Vereinsblatt "Der Mittelspecht" informiert der OVD in unregelmäßigen Abständen über aktuelle Arbeitsvorhaben, außergewöhnliche Beobachtungen sowie Veranstaltungen.