Federico Talamucci è impegnato nella ricerca e nella didattica presso il DiMaI, Dipartimento di Matematica e Informatica dell'Università degli Studi di Firenze. Dal 2000 svolge corsi di Meccanica per la Scuola di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali. L'attuale attività di ricerca comprende lo studio di sistemi soggetti sia a vincoli olonomi che non olonomi, con particolare attenzione alle oscillazioni accoppiate nel primo caso (con applicazioni all'acustica) e alla dinamica dei mezzi di trasporto nel secondo caso.