Rasmus Benestad er utdannet fysiker og er opptatt av å forstå hvordan ting henger sammen i jordens klimasystem. Det har ført ham inn i statistikkens verden og en stor del av hans arbeide handler om datanalyse. Det er spesielt spennende å kombinere fysikk og statistikk for å fremskaffe ny kunnskap og finne nye svar. Det mest sentrale spørsmålet som han jobber med er hvordan klimaet varierer og hvordan det påvirker oss. Det er viktig å sette disse i sammenheng med naturlige klimavariasjoner og den menneskeskapte globale oppvarmingen. Han har forsket på både sammenhengen mellom solaktiviteten og klima og på hvordan drivhuseffekten virker. Et annet viktig spørsmål er også hvordan disse henger sammen med vannets kretsløp. Nedbør spiller en viktig rolle i jordens klimasystem, og han har vært spesielt opptatt av hvordan vi kan gjøre bedre beregninger av nedbørsstatistikken.
En annen ting som han mener er viktig er å ta i bruk et stort antall ulike modellsimuleringer, såkalte 'ensembler', for å danne et bilde av hvordan fremtidens klima kan se ut. Slike ensember klarer å fange opp utfallsrommet knyttet til naturlige variasjoner som kommer på toppen av den langsiktige trenden. Dessuten får vi et anslag på hvordan begrensingene i ulike modeller kan lede til ulike svar. Han har også jobbet mye med metodeutvikling, og sammen med kolleger bygget opp et analyseverktøy for klimadata. En metode som han har vært med i å utvikle går ut på å bruke rekorder for å si noe om hvordan ekstreme hendelser endrer seg. Han har også jobbet med en algoritme for å identifisere stormer og teknikker for å trekke ut informasjon fra store datamengder.
En viktig del av hans jobb er å dele kunnskapen med samfunnet. Det er viktig å formidle på ulike nivåer, både på et akademisk/vitenskaplig nivå og for allmenheten.