Tο ερευνητικό έργο του Καθηγητή Παπαθεοδώρου επικεντρώνεται στους τομείς των αερομεταφορών, των οικονομικών του τουρισμού και της γεωγραφίας. Έχει περίπου 2150 ετεροαναφορές σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά σύμφωνα με το (Google Scholar) ενώ έχει ανακηρυχθεί ως ο συγγραφέας του πιο δημοφιλούς άρθρου (most downloaded article) του επιστημονικού περιοδικού Journal of Travel Research το 2010 για τη δημοσίευση «Global Economic Crisis and Tourism: Consequences and Perspectives» και του επιστημονικού περιοδικού Annals of Tourism Research το 2001 για τη δημοσίευση «Why People Travel to Different Places?». Είναι Αρχισυντάκτης (Editor-in-Chief) του διεθνούς επιστημονικού περιοδικού Journal of Air Transport Studies και Συντάκτης (Resource Editor) του διεθνούς επιστημονικού περιοδικού Annals of Tourism Research. Είναι μέλος του Σώματος Εμπειρογνωμόνων (Panel of Experts) του Παγκόσμιου Οργανισμού Τουρισμού (UNWTO) στα πλαίσια της περιοδικής έκδοσης του UNWTO World Tourism Barometer.
Επιστημονικά Βιβλία
- Agiomyrgianakis, G., Papatheodorou A., and Menegaki, A. (2023) Scientific editing of the Greek edition of the book by Dwyer, L., Forsyth, P. and Dwyer, W. Tourism Economics and Policy, Athens: Gutenberg Publications (ISBN: 9789600124200).
- Graham, A., Papatheodorou, A., Forsyth, P. (eds.) (2008) Aviation and Tourism: Implications for Leisure Travel, Aldershot: Ashgate
- Papatheodorou, A. (ed.) (2006) Corporate Rivalry and Market Power: Competition Issues in the Tourism Industry, London: IB Tauris
- Papatheodorou, A. (ed.) (2006) Managing Tourism Destinations. Cheltenham: Edward Elgar Publishing
- Papatheodorou, A. (ed.) (2006α) Corporate Rivalry and Market Power: Competition Issues in the Tourism Industry, London: IB Tauris (ISBN: 9781845111564). http://dx.doi.org/10.5040/9780755620227.
- Stabler, M. J., Papatheodorou, A. and Sinclair, T. M., (2010) The Economics of Tourism, 2nd Edition, London: Routledge