Esperto di microscopia confocale e di biofisica, i principali interessi scientifici del Dott. Piacentini riguardano il ruolo dei segnali intracellulari di calcio nella fisiologia delle cellule nervose e muscolari, i meccanismi di modulazione della neurogenesi, la eziopatogenesi delle malattie neurodegenerative (in particolare della malattia di Alzheimer), gli effetti biologici dell’esposizione a campi elettromagnetici ed i meccanismi di regolazione dell'eccitabilità neuronale.

È tra i titolari del tirocinio professionalizzante in Fisiologia del corso di Laurea in Medicina e Chirurgia e docente di Fisiologia in vari corsi di laurea triennale della Facoltà di Medicina e Chirurgia.