Sigrid Agenäs forskningsområde är mjölkproduktion hos kor. Målet är att förstå de faktorer som bestämmer de mjölkbildande cellernas produktion och att sedan omsätta denna kunskap i praktisk djurskötsel. I detta arbete har hon studerat en mängd faktorer, från utfodring, ämnesomsättning och endokrinologi till skötselfaktorer såsom mjölkningsrutiner, inhysningssystem och ljusförhållanden, men också samspel med reproduktion, immunsystemet och mjölkkörtelns mikrobiologi.