Depuis le début de sa carrière, Cem Gabay mène en parallèle activités cliniques et de recherche fondamentale dans le domaine de l’inflammation. Ses intérêts portent sur la biologie des cytokines, et plus particulièrement sur les cytokines de la famille de l’interleukine-1 (IL-1) à travers l’utilisation de nombreux modèles expérimentaux de maladies inflammatoires. Il est également un expert de la polyarthrite rhumatoïde et a conduit plusieurs études cliniques avec des traitements biologiques chez des patients avec rhumatismes inflammatoires. Ses travaux sont soutenus depuis plus de 20 ans par le Fonds national de la recherche scientifique, dont il a été membre du conseil national de la recherche de 2015 à juillet 2019. Il a en outre présidé la Société suisse de rhumatologie durant quatre ans.