李晟研究员主要从事的研究包括视觉分类与知觉决策的神经机制，知觉决策与高层认知功能的互动，以及功能性脑成像的数据分析方法与建模。主要研究手段包括将功能性磁共振成像(fMRI)，脑电(EEG)，与心理物理相结合的方式，并辅以机器学习等多种计算方法。李晟研究员在国际学术刊物上发表论文多篇，包括Neuron，Journal of Neuroscience，IEEE Transactions on Neural Networks等权威性杂志。