Su investigación actual se centra en la física de agujeros negros y las teorías gravitacionales. En particular, estudia los efectos de los campos de materia en los agujeros negros. El objetivo es encontrar espaciotiempos de agujeros negros en presencia de campos de materia y analizar sus propiedades geométricas y termodinámicas. Otra línea de investigación es el estudio de singularidades en espaciotiempos tridimensionales obtenidas por identificaciones en el espacio anti-de Sitter.

Cristián Martínez es físico teórico. Recibió su licenciatura (1991) y doctorado en Física (1996) de la Universidad de Chile. En 1997 se incorporó al Centro de Estudios Científicos (CECs) en Santiago como investigador postdoctoral. Desde 2000 es investigador del CECs en Valdivia, Chile. En los últimos 25 años ha sido árbitro de varias revistas científicas y ha participado como investigador principal y co-investigador en varios proyectos de investigación. Desde marzo de 2022 también es investigador de la Universidad San Sebastián.

Ha sido asesor de tesis de doctorado y magíster de la Universidad de Concepción y director de tesis de magíster en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Además, ha sido patrocinador de becas postdoctorales de FONDECYT.