La Dra. Eva Villaver estudia de la influencia de las estrellas en su entorno desde dos puntos de vista: 1) la interacción con su medio interestelar circundante en forma de vientos, polvo y evolución química y 2) la evolución de sus sistemas planetarios. Los trabajos de investigación realizados incluyen tanto estudios teóricos como observacionales que requieren de la utilización de técnicas muy diferentes: soluciones analíticas, códigos de N-cuerpos, evolución estelar e hidrodinámicos y observaciones con telescopios en tierra y espaciales y diferentes técnicas (fotometría y espectroscopía de alta y media resolución e imagen).
Sus trabajos de investigación explican, entre otras cosas, las consecuencias de la interacción de los vientos estelares con el Medio Interestelar, la ausencia de planetas a determinados rangos de distancias por la influencia de las fuerzas de marea o la polución de metales en enanas blancas por inestabilidades de planetas en sistemas múltiples, además de detectar la mayor muestra de planetas alrededor de estrellas gigantes rojas o la primera huella en la estrella de la interacción por fuerzas de marea.
La Dra. Eva Villaver comenzó su carrera científica en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y su trabajo recibió el premio a la mejor tesis doctoral 2001-2002 en astronomía por la Sociedad Española de Astronomía. En el 2001 se incorporó como postdoc de la NASA en el Instituto Científico del Telescopio Espacial Hubble (STScI) y en 2004 fue contratada por la Agencia Espacial Europea (ESA) en el STScI. Como miembro de la plantilla de la Agencia Espacial Europea en el STScI, formó parte de la división de política científica donde ha sido responsable de la gestión del "tiempo del director" y de los comités de asignación de tiempo entre otras responsabilidades. Regresó a España en el 2009 en el marco del programa Ramón y Cajal, incorporándose como Profesor Contratado Doctorado (PCD) en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) donde ha compaginado su labor docente con la investigación y la divulgación. Ha sido receptora de una prestigiosa beca de investigación Europea IRG del programa Marie Curie 2010-2014.
Actualmente, desde el 2021 es investigadora científica en el Centro de Astrobiología, centro mixto dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA).