מחקרו של איתן גרוסמן עוסק בשאלות "מדוע שפות הן כפי שהן, וכיצד הן נעשות כפי שהן?" הוא מתעניין בגישות אמפיריות לניסיונות להסביר שונות לשונית. כיום רוב מחקרו מתנהל במסגרת הקרויה Distributional Typology, אשר שואלת "מה איפה למה (מתי)?". פרויקטים שמתנהלים עכשיו כוללים
- הסקר העולמי של הגאים שאולים (SEGBO), שחוקר את הטיפולוגיה של מקטעים פונולוגים שאולים ומהווה בסיס לבחינת ההנחה ששפות לא השתנו באופן מהותי במהלך ההיסטוריה האנושית
- מאגר נתונים של מערכות פונולוגיות של שפות עתיקות ומשוחזרות (BDPROTO)
- הטיפולוגיה האזורית של שינוי הגאי
- הטיפולוגיה של שינויים בעקבות מגע במספר תחומים, לרבות מילות יחס וצייני יחסה, דפוסי ערכיות וטרנזיטיביות, ואלטרנציות פעליות.
עובד על מצרית עתיקה-קופטית, נואר, ספרדית, מיננגקבאו, ועברית חדשה. ב-2019 התחיל גם פרויקט צנוע לתיעוד ג'והורי, שפה איראנית במדוברת בפי יהודים מאזור הקווקז.
באוניברסיטה העברית, הוא משמש כראש החוג לבלשנות ושימש בעבר כראש המדור הפונקציונלי. הוא חבר במרכז לחקר השפה, הלוגיקה והקוגניציה, והקים ב-2016 את ה-Dynamics of Language Lab. תלמידי מחקר בהנחייתו (לרוב עם חוקרים נוספים) עובדים על קצ'וואה, גרמנית, יידיש, ניתוח חישובי של שינוי סמנטי, עיבודן של יחידות הנגנה, שפות טיבטו-בורמזיות, ומחקרים ניסויים של הטיות קוגניטיביות שעשויות להיות מעורבות בתפוצות טיפולוגיות.