Marion Valeix s’intéresse aux interactions interspécifiques (interactions prédateurs-proies, interactions au sein des communautés de carnivores, interactions éléphants-autres herbivores), à leur rôle dans le fonctionnement des communautés animales, et aux conséquences des activités humaines et des changements globaux sur ces interactions. Ses recherches, à l’interface entre écologie comportementale et écologie des communautés, sont ancrées dans les écosystèmes de savane africaine et reposent principalement sur des approches empiriques, basées sur des observations de terrain et des données GPS.