Van der Graaff richt zich in haar onderzoek op de ontwikkeling van empathie bij jongeren in de leeftijd van dertien tot achttien jaar. Ze bestudeert zowel cognitieve, emotionele, als fysiologische aspecten van empathie en hun relatie onderling. Haar focus ligt daarnaast op de relatie van pubers met ouders en vrienden, en de rol van empathische gevoelens en gedachten in gedrag. Met haar onderzoek maakt zij deel uit van het RADAR-project. Hierbij worden bijna 500 participanten voor langere tijd gevolgd tijdens hun ontwikkeling van kind naar volwassenen.

Voor haar aanstelling bij de Universiteit was Van der Graaff werkzaam als jeugdhulpverlener en gezinsbegeleider bij Jeugdzorg