És investigador en teoria democràtica i filosofia política i les seves línies de recerca se centren en l’estudi de la democràcia deliberativa, la democràcia participativa i digital així com les noves tecnologies al servei de la participació ciutadana.

Actualment, lidera el projecte de recerca multidisciplinari Global Democracy Project, que estudia les formes de democratització de les institucions internacionals i el desenvolupament d’espais legítims de governança global. També lidera el grup de recerca que participa en el projecte europeu H2020 REDEM i col·labora amb el GovLab de la Universitat de Nova York en el Projecte CrowdLaw. 

Ha publicat llibres com La república deliberativa (Marcial Pons, 2006), Deliberative Democracy and Its Discontents, coeditat amb Samantha Besson (Ashgate, 2006), Legal Republicanism (Oxford University Press, 2009), i A Political Philosophy in Public Life. Civic Republicanism in Zapatero's Spain, en coautoria amb el filòsof Philip Pettit (Princeton University Press, 2010). Martí ha estat investigador Laurance Rockefeller Fellow de la Universitat de Princeton (2008-2009) i professor visitant de la Universitat de Richmond (2014).