Maria Randmaa forskar främst inom patientsäkerhet och kommunikation. Maria intresserar sig bland annat för kognitiva funktioner som till exempel minnet. Ett annat intresseområde är smärtfysiologi.
Maria Randmaa är engagerad i ett forskningsprojekt om patientsäkerhet och kommunikation. Syftet med projektet är att studera patientsäkerhet och kommunikation inom anestesi- och intensivvård samt undersöka om patientsäkerhet och kommunikation mellan vårdpersonal förändras efter att SBAR införts. Projektet sker i samverkan mellan HiG och Region Gävleborg med finansiering från båda. Projektet finansieras även av Patientförsäkringen LÖF.