Jens Christian Frisvads forskningsområde spænder bredt inden for mykologien – studiet af svampe. Han forsker primært i biodiversitet, biosystematik og kemisk diversitet i skimmelsvampe med henblik på at finde nye enzymer og sekundære metabolitter, der fx kan bruges i nye lægemidler. Han forsker ligeledes i systembiologi, hvor han studerer exo-metabolomet og exo-interaktomet, der henholdsvis er sekreterede metabolitter fra mikroroganismer og den kemiske kommunikation, der er mellem arter. Derudover arbejder han også på projekter, hvor han studerer mykotoksiner og skimmelsvampe, især fra Penicillium og Aspergillus, med henblik på at forebygge toksin-dannelse i fødevarer, indendørsklima, og bioteknologiske produkter.