Vermeulen wil weten hoe onbewuste beïnvloeding, reclame en marketing invloed hebben op de overtuigingen en het gedrag van mensen. Hij doet veel experimenteel onderzoek naar de rol van vertrouwen, vooroordelen en affectieve signalen in persuasieve boodschappen. Denk aan de rol van muziek of humor in een reclame. Het blijkt soms moeilijk dit soort onderzoek te repliceren. Daarom houdt Vermeulen zich ook bezig met het verbeteren van methodieken om sociaal wetenschappelijk onderzoek te doen. Vermeulen promoveerde aan het Instituut voor Logica, Taal en Informatie van de Universiteit van Amsterdam.