PLUs forskning avspeiler den særegne posisjon som PLU har mellom universitet og skoleverk gjennom ansvaret for kvalifisering til lærerprofesjonen. Det legges derfor spesielt vekt på læreryrket og klasseromsorientert forskning.
PLU organiserer praksisopplæringen i et parternskap med 36 skoler. Denne partnerskapsmodellen er et viktig utgangpunkt for forkningsaktiviteten. Samtidig har PLU, som et av landets ledende lærerutdanningsmiljøer, også fagdidaktisk forskning innenfor alle sentrale skolefag.
Innenfor det universitetspedagogiske feltet satser en på forskning som gir miljøet en faglig profil, basert på innovasjon kombinert med kritisk refleksjon.
Et tredje hovedområde for forskning ved PLU er knyttet til Skolelaboratoriet for matematikk, naturfag og teknologi.
Ofte vil forskningen ved PLU arte seg som del av forsknings- og utviklingsarbeid (FoU), hvor det er glidende overganger mellom utprøving og innovasjon og mer forskningsorienterte problemstillinger.
Program for lærerutdanning gir også muligheter til kvalifisering til FoU-arbeid, gjennom både doktorgradsprogram og førstelektorprogram.