郭思齐博士的研究方向为神经科学、行为学与心理学的交叉学科。他是种系认知实验室的负责人，他的团队研究灵长类动物的情节性记忆、元认知和其他相关的高级认知过程的神经基础。这种错综复杂的大脑/思维/行为关系可通过多种方法加以阐释，包括多模态神经成像、体内电生理学、神经调节方法、最新的行为范式和计算技术。他在昆山杜克大学的教学兴趣涵盖认知神经科学、行为科学和心理学。

他发表过40篇学术论文，其中数篇发表于《科学》（Science）、《神经元》（Neuron）、《电子生命》（eLife）、《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience）和《自然·人类行为》（Nature Human Behaviour）等领先的影响力期刊。他荣获2016年度“上海市浦江人才计划”奖和2020年度国际脑组织的“Young IBRO Regions Connecting Award”奖。此外，他还担任《认识过程》（Cognitive Processing）（德国施普林格出版社）和《人类神经科学前沿》（Frontiers in Human Neuroscience）的责任编辑。

他拥有香港大学社会科学学士学位和牛津大学实验心理学博士学位。2020年加入昆山杜克大学之前，他曾在华东师范大学担任副教授，并在上海纽约大学兼任访问学者。