陳世芳教授的研究方向為應用資料科學方法於影像處理及光譜分析，具體研究主題包含:
(1)田間影像識別技術與載具開發：以協助作物生長監測、病蟲害辨識、採收，及導航輔助系統開發。
(2)農產品品質暨安全性之定性與定量分析：應用振動光譜技術(如：拉曼、近紅外光、傅立葉轉換紅外光譜)於產品成分組成、藥劑殘留、產地判別，及風味與氣味預測分析。