Als sociale- en organisatiepsycholoog doet zij onderzoek naar diversiteit en inclusie, en ethisch gedrag op de werkvloer. Aan de hand van deze onderzoeksgegevens ontwikkelt zij met haar onderzoeksgroep Organisatiegedrag meetinstrumenten en interventies voor de praktijk, zoals de Nederlandse Inclusiviteits Monitor (NIM).

Ellemers was voorzitter van de KNAW commissie die advies uitbracht over sociale veiligheid in de wetenschap, en lid van de Commissie Van Rijn, die gedrag en cultuur binnen de Nederlandse Publieke Omroep onderzocht. Zij is tevens lid van de Group of Chief Scientific Advisors van de Europese Commissie, Kroonlid van de SER, en schrijft op vaste basis een expertpagina voor het FD.