Daniel Memmi se situe dans le domaine de l'Intelligence Artificielle et des Sciences Cognitives. Il a surtout travaillé en traitement du langage naturel, par des méthodes symboliques puis connexionnistes. Il a utilisé en particulier des réseaux neuronaux récurrent pour l'analyse de phrases.  Mais il a aussi collaboré avec des linguistes et psychologues pour réaliser divers modèles cognitifs.

Il a travaillé plus récemment sur l'analyse thématique de textes, la recherche collaborative d'information (en collaboration avec une jeune entreprise) et la modélisation de réseaux sociaux. Il s'intéresse actuellement aux réseaux à la fois techniques et sociaux qui déterminent la circulation de l'information, aux méthodes de modélisation de ces réseaux, et aux communautés virtuelles qui émergent par le moyen d'Internet.