Bidang penelitian utamanya adalah filsafat biologi. Ia menyatakan bahwa "perkembangan biologi evolusioner semenjak tahun 1858 merupakan salah satu pencapaian intelektual terbesar sains.[1] Sterelny juga banyak menulis tentang filsafat psikologi. Ia menulis banyak karya penting di bidang tersebut,[2] seperti "Return of the Gene" (dengan Philip Kitcher), "Memes Revisted" dan "The Evolution and Evolvability of Culture."