Dybå har hovedsakelig arbeidet med sosio-tekniske aspekter ved systemutvikling og hvordan utvikling av store IT-prosjekter kan forbedres. Han har også, sammen med Jørgensen og Kitchenham, lansert en metodikk for systematisk gjennomgang av empiriske erfaringer i utviklingen av IT-prosjekter, såkalt «evidensbasert systemutvikling».