Su área de investigación es la Fotónica, en la que ha realizado contribuciones fundamentales y de referencia mundial en los campos de la Fotónica de Microondas y Fotónica integrada programable y, más recientemente, en computación fotónica. Ha publicado más de 650 artículos en revistas y congresos internacionales con revisión por pares y ha sido miembro de los Comités de Programa Técnico de la European Conference on Optical Communications (ECOC) y la Optical Fiber Conference (OFC). Es Fellow de la Optical Society of America (OSA) y del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).

Ha recibido numerosas distinciones, incluyendo el Premio Rey Jaime I en Nuevas Tecnologías en 2012, el Premio Nacional de Investigación Leonardo Torres Quevedo en el área de Ingeniería en 2020, el IEEE Photonics Society Engineering Achievement Award en 2021, el Premio de Ciencia y Tecnología de la Real Sociedad Española de Física en 2022 y el Premio Frontiers of Science en 2025. También es cofundador de las empresas spin-off VLC Photonics (adquirida por Hitachi en 2020), dedicada al diseño de circuitos integrados fotónicos, e iPronics (www.ipronics.com), dedicada a la fotónica programable.

El Prof. Capmany ha sido investigador principal en más de 100 proyectos, destacando dos Advanced Grants (2016 y 2022) y tres Proof of Concept Grants (2019, 2023 y 2025) del European Research Council (ERC), así como un Transition y un Accelerator instrument del European Innovation Council (EIC). Ha sido editor asociado de IEEE Photonics Technology Letters (2010-2016) y del IEEE Journal of Lightwave Technology (2016-2018) y editor jefe del IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics de 2018 a 2022.