Çiğdem Avcı Karataş’ın araştırma alanı yapı mühendisliği, deprem mühendisliği ve özellikle çelik yapıların değişik konularına odaklanmaktadır. Bunlar arasında yeni bina ve köprülerin tasarımı, deprem güvenliklerinin belirlenmesi yanında mevcut hasarlı/hasarsız bina ve köprülerin onarımı ve güçlendirilmesi üzerine araştırmaları vardır. Deprem enerjisini sönümleyen sismik izolatör, sismik damper gibi ileri teknoloji yapısal ürünlerin deprem yükleri altındaki davranışı üzerine de yoğunlaşan Çiğdem Avcı Karataş, bu tür sistemlerin deneysel performansını incelemektedir. Diğer taraftan, yüksek yapıların (çelik, betonarme, karma) tasarımı ve deprem performanslarının belirlenmesi, üzerine deneysel ve kuramsal çalışmaları da vardır.