Brommes Forschungs- und Arbeitsschwerpunkte sind „Kognition und Lehr-, Lernprozesse“. Seine früheren Forschungsarbeiten betreffen die Expertise von Lehrern und das Lernen mit Hypertext. Später ging es in der Forschung um epistemische Überzeugungen, Experten-Laien-Kommunikation (vor allem im Gesundheitsbereich) und um Wissenschaftskommunikation. Bromme ist einer der Projektleiter im Graduiertenkolleg „Vertrauen und Kommunikation in einer digitalen Welt“ an der Universität Münster. Er untersucht, wie sich das Vertrauen in die Wissenschaft im und durch das Internet verändert.
Rainer Bromme:Der Lehrer als Experte: Zur Psychologie des professionellen Wissens (=Standardwerke aus Psychologie und Pädagogik – Reprints. Band7). Waxmann, Münster 2014, ISBN 978-3-8309-3042-6.
Rainer Bromme, Dorothe Kienhues:Wissenschaftsverständnis und Wissenschaftskommunikation. In: T. Seidel, A. Krapp (Hrsg.): Pädagogische Psychologie. 6. Auflage. Beltz, Weinheim 2014, S.55–81.
R. Bromme, R. Jucks: Fragen Sie Ihren Arzt oder Apotheker: Die Psychologie der Experten-Laien-Kommunikation. In: M. Blanz, A. Florack, U. Piontkowski (Hrsg.): Kommunikation. Eine interdisziplinäre Einführung. Kohlhammer, Stuttgart 2014, S. 237–246.
R. Bromme, M. Prenzel (Hrsg.): Von der Forschung zur evidenzbasierten Entscheidung: Die Darstellung und das öffentliche Verhältnis der empirischen Bildungsforschung. (= Zeitschrift für Erziehungswissenschaft. Sonderheft 27). VS Springer, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-05796-1.
R. Bromme, A. Beelmann: Transfer entails communication: The Public understanding of (social) science as a stage and a play for implementing evidence based prevention knowledge and programs. In: Prevention Science. 2016. doi:10.1007/s11121-016-0686-8
R. Bromme, N. Mede, E. Thomm, B. Kremer, R. Ziegler: An anchor in troubled times: Trust in science before and within theCOVID-19 pandemic. In: PLoS ONE. 17/(2), 2022, Artikel e0262823. doi:10.1371/journal.pone.0262823
↑Rainer Bromme:Kompetenzen, Funktionen und unterrichtliches Handeln des Lehrers. In: F. E. Weinert (Hrsg.): Psychologie des Unterrichts und der Schule. Enzyklopädie der Psychologie, Serie I. Band3. Hogrefe, Göttingen 1997, S.177–212.
↑Rainer Bromme, Elmar Stahl (Hrsg.):Writing hypertext and learning: Conceptual and Empirical Approaches. Advances in Learning and Instruction Series. Pergamon, London 2002.
↑Rainer Bromme, Dorothe Kienhues:Epistemologische Überzeugungen: Was wir von (natur-)wissenschaftlichem Wissen erwarten können. In: J. Zumbach, H. Mandl (Hrsg.): Pädagogische Psychologie in Theorie und Praxis. Ein fallbasiertes Lehrbuch. Hogrefe, Göttingen 2007, S.193–203.
↑Rainer Bromme, Regina Jucks:Fragen Sie Ihren Arzt oder Apotheker: Die Psychologie der Experten-Laien-Kommunikation. In: M. Blanz, A. Florack, U. Piontkowski (Hrsg.): Kommunikation. Eine interdisziplinäre Einführung. Kohlhammer, Stuttgart 2014, S.237–246.
↑Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Graduiertenkolleg Vertrauen und Kommunikation in einer digitalisierten Welt:Graduiertenkolleg Vertrauen und Kommunikation.Abgerufen am 9.Februar 2017.