Els seus estudis científics es centren en l’estudi teòric de sistemes ecològics i evolutius des d’una perspectiva interdisciplinària i dinàmica, que integra la biologia i la física d’aquests sistemes, usant com a eines principals l’anàlisi i la modelització matemàtica, i la simulació computacional.
En els seus articles, les següents paraules solen ser clau: ecologia de poblacions i comunitats, biodiversitat, ambients climàtics i ambientals extrems, canvi global, processos estocàstics, dinàmiques no-lineals, autoorganització i sistemes complexos.
Durant els últims anys, les seves contribucions s’han centrat en dos temes principals: la influència de la estocasticitat, inherent i ambiental, en la dinàmica de les malalties infeccioses, especialment aquelles transmeses per un vector; i la fonamentació teòrica dels models que busquen entendre els factors que controlen la diversitat biològica a diverses escales espai-temporals.