Les recherches de Philippe Drobinski portent sur la variabilité et les tendances climatiques régionales dans la région euro-méditerranéenne avec un intérêt particulier pour les ressources en eau et en énergie. Il a coordonné de nombreux programmes nationaux et internationaux.
Il est le directeur fondateur du centre interdisciplinaire Energy4Climate, visant à aborder la complexité systémique de la transition énergétique. Il est l’auteur de plus de 160 chapitres de livres, d’articles dans des revues internationales à comité de lecture et le coordinateur du chapitre sur l’énergie du 1er rapport d’évaluation MedECC (GIEC Méditerranée) sur le changement climatique et environnemental dans la région Méditerranée. A l’Ecole Polytechnique, il donne des cours de niveau master sur le changement climatique et les énergies renouvelables et il est responsable d’un programme de formation exécutive sur l’environnement et la gestion de l’énergie.