La Dra. Martínez ha diseñado diversos programas de control del tabaco dirigidos a los servicios sanitarios para facilitar la transferencia del conocimiento científico a la práctica. Ha trabajado con metodologías mixtas (cualitativas y cuantitativas) que implican la participación-acción para hacer posible la implementación de programas mediante la coordinación del proyecto «Hospital sin Humo». De su contribución científica destaca su conocimiento en el análisis de las necesidades político -sanitarias y su experiencia en la aplicación de estrategias que permiten mejorar el grave problema que plantea el tabaquismo en nuestra sociedad.
Sus principales líneas de investigación comprenden la evaluación de programas y la transferencia de la investigación a la práctica aplicando medidas político-sanitarias a escala local, nacional e internacional. Los contenidos específicos de su investigación incluyen las siguientes áreas: el control del tabaco en los servicios de salud, la investigación aplicada (mediante el diseño y evaluación de programas educativos e intervenciones para dejar de fumar), y el marco regulador de las políticas de control del tabaco, integrando un enfoque singular dirigido a las poblaciones vulnerables.
Actualmente es investigadora principal de seis proyectos en marcha: tres relacionados con el desarrollo de programas formativos a escala internacional como nacional (INSTrUCT – ERASMUS +; PISCIS y ISCI_SEC – Global Bridges International); dos proyectos dirigidos a poblaciones vulnerables con trastorno mental y abuso de sustancias (ACT_ATAC y DUCATA financiados por el Fondo de Investigaciones Sanitarias y el Plan Nacional sobre Drogas respectivamente), además de un estudio de cohortes regional donde se ha realizado seguimiento a estudiantes de enfermería (ECTEC_S). Ha sido IP de proyectos multicéntricos complejos como un ensayo comunitario pragmático (QUIT_MENTAL) y varios estudios transversales (ETHIF, ECTEC, etc). Así mismo, colabora en otros estudios liderados investigadores de la UCT, UB y UCSF.
Su contribución científica comprende la publicación de unos 90 artículos relacionados con el control del tabaco en revistas de factor de impacto y la presentación de unas 80 comunicaciones en congresos y conferencias. Es evaluadora habitual de revistas científicas internacionales en el campo de la prevención y la salud pública. Pertenece a varios grupos de trabajo en tabaquismo, entre ellos el Grupo de Tabaco de la Sociedad Española de Epidemiología.