ผศ.ดร. อทิตยา ทำงานวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาวิธีการวิเคราะห์แยกขนาดอนุภาคในระดับนาโนเมตรและไมโครเมตร โดยอาศัยเทคนิคการแยกแบบไหลภายใต้สนาม (Field-Flow Fractionation) การประยุกต์ใช้เทคนิคการแยกแบบไหลภายใต้สนามร่วมกับเทคนิคทางสเปกโทรสโคปี (Inductively Coupled Plasma Spectroscopy) และการพัฒนาเทคนิคการวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพ ในการวิเคราะห์ปริมาณและรูปฟอร์มของธาตุ เพื่ใช้ในการประเมินความเป็นพิษหรือการนำไปใช้ได้ของธาตุในตัวอย่างที่มีความสำคัญทางชีวภาพและสิ่งแวดล้อม มีผลงานตีพิมพ์หลังปริญญาเอก จำนวน 9 เรื่อง โดยเป็นผู้นิพนธ์หลัก (Corresponding Author) จำนวน 6 เรื่อง