Caroline Junge richt zich op de factoren die de vroege ontwikkeling van kinderen beïnvloeden. Hiervoor werkt ze samen met onderzoekers van de Faculteiten Sociale Wetenschappen, Geesteswetenschappen en Geneeskunde. Zo bestudeert ze met haar team de samenhang tussen vroege breinontwikkeling en omgevingsfactoren op latere taalontwikkeling (VIDI 2023-2027; zie ook BRAVECHILD).  Eerder onderzocht ze in haar VENI-onderzoek (2015-2019) het belang van een bekende stem zoals dat van de moeder op de vroege taalontwikkeling, met name het opbouwen van een woordenschat.

Ook is ze nauw betrokken als onderzoeker bij het opzetten van de grote YOUth- cohort studies van het Consortium Individual Development (CID) and Dynamics of Youth (UU), waar ze zich richt op de ontwikkeling van sociale competentie. Ze fungeert als contact persoon voor de EEG-taken en taal-gedragstaken.

Om een goed begrip te krijgen van individuele verschillen gemeten tijdens de vroege ontwikkeling, is ze verder van mening dat de methoden die hiervoor gebruikt worden zo valide en repliceerbaar mogelijk moeten zijn. Daarom legt ze verder de nadruk op het verder ontwikkelen en begrijpen van de methodes die gebruikt worden om bij baby's taken af te nemen. Zo maakt ze deel uit van het ManyBabiesConsortium, heeft ze samengewerkt met andere babylabs in Nederland (replicatie-beurs NWO 401.18.044; Applicant: Prof. Clara Leveltl; Spit et al., 2023; Geambusu et al., 2023), en vergeleek ze verschillende methodes van data-verzameling (Junge, Everaert et al., 2020).