Davidson ist vor allem für seine bahnbrechenden Arbeiten zur Erforschung von Emotionen und des Gehirns bekannt. Er ist ein Freund und Vertrauter des Dalai Lama und ein gefragter Experte und Redner, der auf internationalen Podien wie dem Weltwirtschaftsforum, wo er dem Global Council on Mental Health angehört, Gespräche über das Wohlbefinden führt. Das Time Magazine ernannte Davidson 2006 zu einem der „100 einflussreichsten Menschen der Welt“.
Seine Forschung konzentriert sich weitgehend auf die neuronalen Grundlagen von Emotionen und emotionalem Stil sowie auf Methoden zur Förderung des menschlichen Wohlbefindens, einschließlich Meditation und verwandter kontemplativer Praktiken. Seine Studien konzentrierten sich auf Menschen über die gesamte Lebensspanne, von der Geburt bis ins hohe Alter. Darüber hinaus hat er Studien mit Menschen mit emotionalen Störungen wie Stimmungs- und Angststörungen und Autismus sowie mit erfahrenen Meditationspraktikern mit zehntausenden von Stunden Erfahrung durchgeführt. In seiner Forschung setzt er eine breite Palette von Methoden ein, darunter verschiedene Arten von MRT, Positronen-Emissions-Tomographie, Elektroenzephalographie sowie moderne genetische und epigenetische Methoden.
Davidson hat Hunderte von wissenschaftlichen Arbeiten, zahlreiche Kapitel und Rezensionen veröffentlicht und ist zusammen mit Daniel Goleman Autor von „Altered Traits: Science Reveals How Meditation Changes Your Mind, Brain, and Body“ (Avery, Sept. 5, 2017). Außerdem ist er zusammen mit Sharon Begley Autor des New York Times Bestsellers „The Emotional Life of Your Brain“ (Penguin, 2012). Er wurde in zahlreichen Medien vorgestellt, darunter die Today Show, ABC’s Nightline, National Public Radio, National Geographic Magazine, Time Magazine, Newsweek, O: the Oprah Magazine, PBS’s The Charlie Rose Show, Harvard Business Review und weitere nationale und internationale Nachrichtenkanäle.
Davidson ist William James und Vilas Professor für Psychologie und Psychiatrie an der University of Wisconsin-Madison, wo er seit 1984 Mitglied der Fakultät ist. Er ist der Gründer von Healthy Minds Innovations, Inc, einer externen, angeschlossenen gemeinnützigen Organisation, die sich der Unterstützung der Aufgaben des Center for Healthy Minds widmet.