El doctor Viña ha centrado sus investigaciones en el envejecimiento y los radicales libres, las enfermedades asociadas al envejecimiento como la enfermedad de Alzheimer, las alteraciones metabólicas durante el envejecimiento y la fragilidad asociada al mismo. En la actualidad, investiga los genes específicos que expresan las personas centenarias y su regulación mediante dieta y ejercicio. Es, además, el director de la Línea de Investigación de Metabolismo y Daño Orgánico-Envejecimiento y enfermedades asociadas de la Fundación INCLIVA.