Natali Helberger doet onderzoek naar hoe de rol van de gebruiker van informatie verandert onder invloed van informatietechnologie, en sociale en economische omstandigheden. Ook kijkt zij naar de implicaties hiervan voor de juridische positie, rechten en plichten van informatiegebruikers onder het huidige en toekomstige informatierecht. Helbergers onderzoek kenmerkt zich door een sterke interdisciplinaire component: om te kunnen beoordelen of en hoe het informatierecht aansluit bij de realiteit van informatiegebruikers en informatiemarkten werkt ze veel samen met communicatie- en sociale wetenschappers en psychologen, maar ook met cultuurwetenschappers en economen. 

De rol en het gedrag van de gebruiker is tevens het gevolg van een dynamische technische omgeving. De relatie tussen recht, gedrag en technologie is daarom een ander belangrijk aandachtspunt in Helbergers onderzoek. Omdat de informatiemaatschappij grensoverschrijdend is en het informatierecht in toenemende mate (mede) in Brussel wordt bepaald, concentreert Helberger zich naast het nationale recht vooral ook op het Europees recht.

Helberger is sinds 2006 senior onderzoeker bij het Instituut voor Informatierecht (IViR) van de UvA. Zij bekleedt tevens verschillende management- en adviesfuncties. Zo is zij lid van het managementteam van het IViR en van de Wetenschapscommissie van de Faculteit der Rechtsgeleerdheid van de UvA. Als lid van de Connect Advisory Group adviseert ze de Europese Commissie over de invulling van het Horizon2020-programma. Helberger is ook lid van de Europese Cloud Computing Contracts Expert Group. Daarnaast is zij redactielid van het Journal of Information Policy en reviewer voor een aantal vooraanstaande internationale bladen en financieringsorganisaties, en maakt zij deel uit van de programmacommissie van EuroCPR van het Centre for European Policy Studies en van de International Telecommunications Society (ITS).