Au cours de sa carrière, Marcel Goldberg s’est intéressé à des disciplines scientifiques que l’on peut regrouper en trois grandes thématiques : les sciences de l’information médicale, la connaissance de l'état de santé d'une population, l’épidémiologie sociale (risques professionnels, déterminants sociaux de la santé, cohortes prospectives). Marcel Goldberg contribua à la conception et à la réalisation d'un logiciel de gestion de base de données original (projet SARI), qui sera notamment appliqué à la banque d'information automatisée sur les médicaments (BIAM). À partir de 1971, il participe à la mise en place d'une base de données d’études épidémiologiques sur la population des salariés d’EDF-GDF (environ 150 000 travailleurs) : le système d’information épidémiologique SI-EPI est composé de deux bases de données qui couvrent divers aspects de la santé et de l’environnement de ces agents : une base de données épidémiologique, qui permet le recueil permanent et exhaustif de données décrivant la population des travailleurs étudiés et leur santé (morbidité, accident du travail, maladie professionnelle, invalidité, décès, registre des cancers et registre des cardiopathies ischémiques) ; cette base est au sein de de la “Cohorte78”, incluant tous les salariés présents dans l'entreprise au 1er janvier 1978, soit 231 068 personnes à l’époque, et embauchés depuis une base de données sur les expositions professionnelles (utilisation de la matrice emplois-expositions MATEX, pour l'aide à la reconstitution des expositions professionnelles des agents). Marcel Goldberg est également à l’origine de travaux sur les indicateurs d'état de santé d'une population : utilisation de données d'enregistrement d'absentéisme en tant qu'indicateur d'état de santé d'une population de travailleurs, modélisation pour l’estimation de l'incidence et de la prévalence des maladies cardiovasculaires et de certains cancers dans une population, modélisation pour la prévision de la mortalité par mésothéliome (forme rare et très sévère de cancer).