马丁是一位气候动力学家，其研究旨在深入理解并预测全球气候系统的变化规律。他主要关注大规模大气环流的变率及其与极端天气事件的内在关联。近年来，他的研究重点转向环流变率对气候变化的响应机制，这一维度在气候科学史上长期未得到充分重视。

在昆山杜克大学，他将研究视野从物理气候系统拓展至气候驱动变化对生态与社会系统的影响。通过联合昆山杜克大学与杜克大学的跨学科学者团队，他致力于探究物理气候变化对生态结构与社会框架的链式效应。其当前研究项目包括分析气候变化对鸟类迁徙模式的影响，以及通过气候经济学研究优化可持续发展预算配置。

马丁的研究成果已发表于Nature Communications, Geophysical Research Letters, Journal of Climate, Journal of Atmospheric Sciences等权威期刊。他持有哈佛大学气候动力学博士学位、北京大学物理学学士学位，并曾担任哥伦比亚大学地球研究所研究员。目前他在昆山杜克大学讲授环境科学与物理学课程。