Anja C. Andersen er tilknyttet Dark Cosmology Centre. Tidligre har hun været tilknyttet Nordisk Institut for Teoretisk Fysik (NORDITA). Anja C. Andersens primære forskningsfelt er det kosmiske støvs termiske, dynamiske og kemiske rolle i stjerneprocesser. Hun er i denne forbindelse ansvarlig for projektet Cosmic Dust.
Anja C. Andersen er en meget aktiv formidler af astronomisk forskning, og har udgivet flere populærvidenskabelige bøger. Desuden har hun deltaget i flere radio- og tv-udsendelser. Hun modtog i 2006 P1s Rosenkjærpris, hvorfor hun i foråret 2007 kvitterede med en foredragsrække Stjernestøv og galakser. I 2008 modtog hun Dansk Magisterforenings forskningspris inden for naturvidenskab og d. 26. april 2009 modtog hun Mathildeprisen af Dansk Kvindesamfund.