Jan Hanzelka se zabývá populační ekologií ptáků. Mezi jeho hlavní výzkumné zájmy patří výzkum vlivu environmentálních faktorů na ptačí populace, zejména vlivu změn klimatu a habitatů na ptáky ve velkém prostorovém měřítku. V rámci projektu HABITRACK je zodpovědný za vývoj analytického postupu pro analýzu přenosových efektů na hnízdní úspěšnost ptáků.