Il prof. Sergio Rapuano svolge attività di ricerca nei campi della elaborazione numerica dei segnali di misura, della caratterizzazione metrologica dei convertitori A/D e D/A e dei sistemi e segnali di telecomunicazioni, delle misure elettroniche in medicina e biologia e dei sistemi di misura distribuiti. Su tali argomenti ha pubblicato più di 260 contributi su riviste, libri ed atti di congressi nazionali ed internazionali.