Sus principales intereses de investigación son las primeras etapas de los discos protoplanetarios: desde la caracterización de la envoltura polvorienta hasta cómo crece el polvo a través del disco. El gas y polvo alrededor de las protoestrellas jóvenes desempeña un papel fundamental en el proceso de formación de planetas, ya que son los ingredientes a partir de los cuales se forman los planetas. En este contexto, ha estado estudiando cómo en las primeras etapas del proceso de formación de estrellas y planetas los granos de polvo comienzan a coagularse de forma eficiente y evolucionan desde partículas de tamaño micrométrico hasta guijarros y planetesimales. Para ello, Carolina ha analizado datos interferométricos de SMA, NOEMA, VLA y ALMA. Además, ha desarrollado SiDE (SimpleDisk-Envelope), un programa que produce mapas de polvo sintéticos utilizando la herramienta de transferencia radiativa RADMC-3D y ajusta las observaciones sintéticas a los conjuntos de datos utilizando una rutina de ajuste de Markov Chain Monte Carlo (MCMC).