李詩敏博士主要研究領域包括語言學、語料庫語言學、臺灣客語詞彙及句法，研究語言為華語及臺灣客語。過去曾參與中央研究院、國立政治大學及國家教育研究院之語料庫建置研究，研究內容包括詞彙語意、詞彙語意與構式語意之互動、時貌系統，以及語言接觸與語言變異。 　　進入國教院後，轉化過去研究經驗應用於教育上，研究主題為以語料庫為本之語文教育研究，內容涵蓋：華語文漢字、詞語及語法點的分級研究，中小學學生國語文常用字詞研究，以及語料庫工具輔助近義詞辨析研究。近期則專注在本土語語文教育研究，研究興趣擴展至臺灣台語教科書詞彙及詞類標記研究、中小學在職教師本土語增能課程探討，以及臺灣客語新詞、專有名詞及學術名詞對譯原則與內容分析。 　　李詩敏博士的個人著作及研究多為跨領域研究，研究內容可應用於語言對比分析、自然語言處理及語文教育領域。