Opheim har deltatt i flere internasjonale forskningsprosjekter. I 2009–2011 var hun nasjonal prosjektleder for AHELO mulighetsstudie (The OECD Feasibility Study for the Assessment of Higher Education Learning Outcomes). I 2010–2011 ledet hun den norske delen av OECD-prosjektet PIAAC (Programme for the International Assessment of Adult Competencies). I perioden 2015–2020 var hun nasjonal prosjektleder for OECDs første internasjonale undersøkelse av ansatte og ledere i barnehagen: TALIS Starting Strong Survey 2018. Hun har vært partner i konsortiet med ansvar for gjennomføring av EUROSTUDENT IV, en europeisk komparativ studie av studenters sosiale og økonomiske situasjon (2010–2012), og hatt ansvar for den norske delen av prosjektet ‘Cost-sharing in higher education’, en komparativ analyse av private og offentlige direkte og indirekte kostnader til høyere utdanning i seks Europeiske land. I 2003–2004 var hun nasjonal prosjektleder for OECD prosjektet ‘Thematic Review of Equity in Education’, og forfatter av landrapporten for Norge.