Su trabajo como investigadora está relacionado con los materiales y la energía, habiéndose ocupado de la optimización de los procesos de conversión del carbón y revalorización de sus derivados, así como los procedentes del petróleo mediante su utilización como precursores de materiales de carbono, iniciando una línea de investigación sobre el grafeno y su utilización en varias aplicaciones, como el almacenamiento de energía y los reactores nucleares de fusión, y también en el campo de la biomedicina.​ Ha participado en más de una treintena de proyectos de investigación de carácter regional, nacional y europeo, encabezando como investigadora principal una veintena de estos y coordinando cinco europeos. Además, ha publicado más de 200 artículos en revistas internacionales de alto índice de impacto, varios capítulos de libros, dos libros de divulgación, y ha dirigido varias tesis doctorales. También dispone de nueve patentes.