Van Dijk is onderzoeker en docent bij het Copernicus Instituut voor Duurzame ontwikkeling en ook verbonden aan Future Food Utrecht, een universiteitsbreed samenwerkingsverband van onderzoekers die werken aan een duurzaam, gezond en eerlijk voedselsysteem voor de toekomst.

Van Dijk bestudeert de impact van milieuveranderingen op natuur en biodiversiteit. Omdat niet-duurzame vormen van landbouw vaak de oorzaak van milieuveranderingen zijn, is Van Dijk zich gedurende zijn carrière steeds meer gaan verdiepen in het verduurzamen van het landbouwsysteem. Hij werkt hiervoor samen met kleinschalige natuurinclusieve boeren die experimenteren met nieuwe vormen van voedselproductie, maar ook met boeren en bedrijven uit het conventionele voedselsysteem.

Naast zijn werk als onderzoeker adviseert Van Dijk NGO's, de waterschappen, en het Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit op het gebied van ecologie en duurzame landbouw.