I hans tidligere karriere var elektromagnetisme knyttet til fusjonsenergi sentralt. Etterhvert fokserte han på havet og forklaringen av ekstrembøler. Sammen med Karsten Trulsen gjennomført Dysthe simuleringer med ikke-lineære bølgemodeller som kan forklare vilkårene for at enkelte bølger kan bli eksepsjonelt store og true sikkerheten til havs.