Terese Birkeland har en faglig bakgrunn innen statsvitenskap og ledelse, med spesialisering i Europeisk integrasjon. Hennes forskningsinteresse ligger i å undersøke og analysere offentlig forvaltning og politikk som er knyttet til store samfunnsutfordringer og som krever tverrsektorielle og grenseoverskridende tilnærminger. Spesielt har hun en dyptgående forståelse av komplekse politiske prosesser, med fokus på koblinger mellom miljø-, industri- og energipolitikk på EU-nivå.
Hun har publisert vitenskapelige artikler i anerkjente internasjonale tidsskrifter, inkludert Journal of European Public Policy (JEPP) og European Foreign Affairs Review (EFAR).