主要的研究领域包括抗病毒中和抗体的分离与鉴定、抗体药物与疫苗的研发、病毒与免疫系统的相互作用关系等。张绮于2016年分离得到我国第一株抗埃博拉病毒中和抗体，在动物模型中展示了显著的保护效力。2020年成功筛选出抗新冠病毒中和抗体组合药物-安巴韦单抗/罗米司韦单抗，该抗体组合疗法于2021年12月8日被我国药监局批准上市，成为我国首个抗新冠病毒抗体组合药物。国家卫健委于2022年3月将该药纳入《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第九版）》，用于抗新冠病毒治疗。近年来以第一/共第一作者在Nature, Immunity, Nature Communications等杂志发表文章数篇，发明专利逾十项。