Su principal línea de investigación se centra sobre el estudio de las actividades de la vida diaria y los procesos cognitivos subyacentes a las mismas. En este ámbito ha desarrollado un sistema de evaluación de la cognición funcional. También ha participado en diferentes proyectos relacionados con el desarrollo de tecnología para niños y adolescentes con trastornos por déficit de atención con hiperactividad.

Dulce Romero Ayuso es Diplomada en Terapia Ocupacional por la Universidad Complutense de Madrid y Licenciada en Psicología por la Universidad Autónoma de Madrid. Posteriormente, cursó el Máster en Neuropsicología Cognitiva y Neurología Conductual en la Universidad Complutense de Madrid. En 2004 obtuvo el título de Doctora en Psicología, recibiendo además el Premio Extraordinario de Doctorado.

En 2018 accedió a una plaza como Profesora Titular de Universidad y, en 2023, se convirtió en la primera Catedrática en el ámbito de Terapia Ocupacional en España. Actualmente, forma parte de la Junta Directiva de la Sociedad Científica Española de Terapia Ocupacional en Pediatría (TOP-es), desempeñándose como responsable de la Vocalía de Investigación.