Natvig har en omfattende vitenskapelig produksjon med publisering i en rekke renommerte tidsskrifter. Hans hovedfokus var risiko- og pålitelighetsanalyse der han har bidro med en lang rekke arbeider spesielt innenfor teori for multinære systemer og mål for ulike komponenters påltelighetsmessige betydning. Han har også skrevet boka utgitt i 2011. Han var redaktør for i 1997, publiserte i 1993, i 1989, og i 1987.