Forskning i ämnesdidaktik utgår från didaktikens tre frågor: vad ska undervisningen innehålla, hur ska detta innehåll göras tillgängligt för eleven och varför man ska undervisa om ett visst innehåll på ett visst sätt.
Ämnesdidaktisk forskning ger oss kunskap om ämnenas särdrag och hur dessa inverkar på lärandet. Den utgör en brygga mellan ämnesteori, det vill säga ämnenas lärandestoff, och lärandet som sådant, något som är avgörande om vi ska förstå ämnesundervisningens villkor och kunna förbättra den. Detta skiljer ämnesdidaktiken från pedagogiken, som är mer intresserad av människans lärande i allmänhet.
På samma sätt som skolämnen har olika särdrag och förutsättningar har också den ämnesdidaktiska forskningen olika kunskapsintressen, frågeställningar och metoder beroende på vilket ämne som studeras. All ämnesdidaktisk forskning är tvärvetenskaplig till sin natur genom att den anknyter till ett flertal forsknings- och metodtraditioner på det utbildningsvetenskapliga fältet.
Ämnesdidaktisk forskning bedrivs vid Linköpings universitet inom ett flertal ämnen och skolformer. Ett forum för ämnesdidaktik arbetar övergripande för de ämnesdidaktiska frågorna vid universitetet.