Seismologie brengt de diepe structuren en dynamiek van de aarde in kaart. In haar onderzoek bekijkt Deuss de structuur van de kern van de aarde. Ze gebruikt hiervoor trillingen van de hele aarde die ontstaan na een aardbeving. Met deze trillingen is het mogelijk om—net zoals bij een hersenscan—een idee te krijgen van de structuren onder het aardoppervlak. Ze heeft meerdere jaren gewerkt aan de University of Cambridge en promoveerde in 2003 aan de University of Oxford. Deuss studeerde aardwetenschappen aan de Universiteit Utrecht.

Per 1 februari 2017 is prof. dr. Arwen Deuss benoemd tot Professor of Structure and composition of Earth's deep interior. Gebruikmakend van unieke invalshoeken voert zij innovatief en baanbrekend aardwetenschappelijk onderzoek uit.