Het onderzoek van Naomi Ellemers richt zich op groepsprocessen en relaties tussen groepen. Zij gebruikt hierbij als belangrijke invalshoek theorie ove sociale identiteit en psychologische commitment. Vanuit dit perspectief bestudeert zij onderwerpen zoals macht en status verschillen binnen en tussen groepen, diversiteit en innovatie in teams en organisaties, loopbaanontwikkeling van vrouwen en etnische minderheden, motivatie en commitment in werk teams, en ethische normen en moreel gedrag in (professionele) groepen.
Haar wetenschappelijke kennis zet zij ook in voor toegepaste vraagstukken, organisatie advies, en professionele ontwikkeling, onder andere wat betreft de balans tussen werk en gezin, impliciete vooroordelen, de motivatie van vrijwilligers, en toezicht op organisatiecultuur en ethisch klimaat.
