Stanghelle tok doktorgrad i 1993 om virkningen av fysisk aktivitet hos pasienter med sykdommen cystisk fibrose, et arbeid som bidro til en total omlegging av behandlingsopplegget for denne pasientgruppen. Johan Kvalvik Stanghelle fikk Norsk Idrettsmedisinsk Forskningspris i 1989 sammen med barnelege Dag Skyberg for denne forskningen.