Ihr Promotions Thema war die biochemische Charakterisierung von molekularen Chaperonen. Von 2008 bis 2013 forschte sie als Postdoc an der Northwestern University in Chicago (USA), bevor sie 2013 ihre eigene Arbeitsgruppe am Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie in Berlin etablierte. Dort war sie auch Projektleiterin im Exzellenzcluster NeuroCure. Janine Kirstein erforscht die molekularen Mechanismen der Proteinfaltung. Sie interessiert zudem, wie Fehler in der Proteinqualitätskontrolle zu neurodegenerativen Krankheiten führen können.