Le sue attività di ricerca includono l'apprendimento automatico, l'apprendimento profondo, la visione artificiale e le neuroscienze cognitive.[9]
Nel 2023 Li è stata nominata nell'elenco Time 100 AI Most Influential People e nello stesso anno ha ricevuto l'Intel Lifetime Achievements Innovation Award per il suo contributo all'intelligenza artificiale. È stata eletta membro della National Academy of Engineering e della National Academy of Medicine nel 2020, e dell'American Academy of Arts and Sciences nel 2021.
Il 3 agosto 2023 Li è stata nominata membro del Comitato consultivo scientifico delle Nazioni Unite, istituito dal segretario generale Antonio Guterres.[10][11] Nel 2024, Li è entrata nella lista A100 asiatica di maggior impatto della Gold House.[12]