Verweij richt zich in haar onderzoek op landgebruik en biodiversiteit in relatie tot het beheer van natuurlijke hulpbronnen in tropische ecosystemen. Hierbij kijkt ze bijvoorbeeld naar de impact van onze soja-import en de daarmee samenhangende ontbossing en verlies aan biodiversiteit in Zuid-Amerika.
 
De afgelopen jaren werkte Verweij aan het versterken van de link tussen ecologische kennis en beleidsvorming. Zo richt ze zich onder meer op de ontwikkeling en toepassing van ecologische kennis om problemen in natuurbehoud en ruimtelijke ordening aan te pakken. 

Daarnaast is ze deel van verschillende onderzoeksgroepen aan de Universiteit Utrecht, zoals Future Food Utrecht en Water, Climate, and Future Deltas.