Su campo de investigación es la gravitación y la cosmología. En concreto, Emparan estudia los aspectos clásicos y cuánticos de la gravedad, así como sus objetos más básicos: los agujeros negros.
El físico teórico Roberto Emparan (Bilbao, 1967) es profesor de investigación ICREA en la Universidad de Barcelona desde 2003, y miembro del Instituto de Ciencias del Cosmos de la UB (ICCUB), centro reconocido con el sello de excelencia María de Maeztu. Emparan ha obtenido recientemente financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC) por un proyecto para buscar nuevas estrategias sobre gravedad y agujeros negros. Este tipo de proyectos que forman parte del programa Horizonte 2020 se dirigen a investigadores ya establecidos que son referencia mundial en sus campos, con objeto de que desarrollen proyectos innovadores en Europa.
Los agujeros negros juegan un papel central en la teoría de la relatividad de Einstein, sin embargo, sus ecuaciones son extremadamente difíciles de resolver. El proyecto dirigido por Emparan tiene como objetivo desarrollar un nuevo enfoque para solucionar la física que rige los agujeros negros.