Seine Forschungsinteressen liegen in den Bereichen Ökonometrie und Statistik. Viele Fragen in den Sozialwissenschaften haben mit Ursache und Wirkung zu tun. Imbens untersucht, wie kausale Zusammenhänge erkannt und beschrieben werden können. So konnte er am Beispiel des Arbeitsmarktes zeigen, dass es auch ohne stichprobenartige Versuche möglich ist, kausale Zusammenhänge aufzuzeigen