Elle est présidente de la Société Française des Lasers Médicaux (SFLM), membre du Bureau du Groupe français de Photochimie (GFPP), membre du Comité scientifique du GdR 2588 (Microscopie Fonctionnelle du Vivant), membre de l'Académie Lorraine des Sciences.
L'équipe de Céline Frochot est impliquée dans la synthèse et la photophysique. En particulier, une grande partie de ses travaux de recherche au LRGP consiste en l'élaboration de molécules photoactivables allant spécifiquement cibler des cellules cancéreuses, pour des applications en thérapie photodynamique. Des nanoparticules ciblées sont également conçues pour des applications anti-vasculaires. L’interaction entre la lumière et ces objet est étudiée.
Céline Frochot est l'auteur de 105 publications dans des revues internationales avec comité de lecture et de 11 chapitres de livres. Elle a encadré ou co-encadré 28 doctorants ou post-doctorants.