Область её исследований — шаманизм, традиционные религиозные субстраты автохтонных народов Сибири и Монголии.
Известна как организатор, преподаватель, подготовивший ряд учёных, а также использованием передового научного инструментария по отношению к изучению Востока.
Получив образование в области лингвистики и этнологии в Сорбонне в 1958 году и изучив русский язык в ?cole des Langues Orientales в 1964 году, Роберта Гамайон получила первую докторскую степень в Университете Париж VII в 1973 году за «Элементы монгольской грамматики» (Dunod, 1976, в соавторстве с M. L. Beffa) и вторую докторскую степень в Университете Париж X в 1988 за исследование монгольского шаманизма, опубликованное в 1990 под названием «Esquisse d’une th?orie du chamanisme sib?rien».
В 1970 году она основала в Парижском университете X Центр Изучения Монголии и Сибири и его журнал, ?tudes mongoles et sib?riennes.
Регулярно участвовала в экспедиционной работе в Монголии, Сибири и Северном Китае.