De façon globale, les travaux de recherche de Dre Koukoui portent sur la santé mentale des migrants et des réfugiés. Ses recherches s'articulent sur plusieurs axes.

Elle mène des recherches sur l'excision et l'infibulation au Québec et à l'international. Elle est la co-fondatrice (avec Dre. Elise Dubuc) de la Fondation Sensolia: la première clinique multidisciplinaire au Canada pour les femmes excisées. A titre de consultante pour le Ministère de la Santé et des Services Sociaux du Québec, elle a mis en place un programme de formation multidisciplinaire sur l'intervention auprès des femmes excisées pour les professionnels du réseau de la santé. Elle est parailleurs la seule clinicienne au Canada à co-écrire le guide de formation sur l'excision du American Urological Association.

Dre Koukoui effectue également des recherches sur les facteurs culturels des modèles explicatifs des maladies, selon une vision systémique.

Ses intérêts de recherche portent également sur l'éthique d'évaluation et l'éthique de soins en contexte de vulnérabilité. En effet, à titre de témoin expert pour la Cour Fédérale (Droit de l'Immigration), elle effectue des évaluations pour des enfants demandeurs du statut de réfugiés et elle a développé une expertise en évaluation psycholégale en contexte transculturel.

Finalement, ses travaux portent aussi sur la poiêsis de l'Existence comme processus décolonial.