Axel Ockenfels ist Professor für Volkswirtschaftslehre an der Universität zu Köln und Direktor am Max-Planck-Institut zur Erforschung von Gemeinschaftsgütern in Bonn. Außerdem ist er Direktor des Kölner Laboratoriums für Wirtschaftsforschung (CLER) und Principal Investigator am Zentrum für Soziales und Ökonomisches Verhalten (C-SEB) und beim Exzellenzcluster ECONtribute. Er war als Gastwissenschaftler an der Pennsylvania State University, Harvard University, Stanford University und der UC San Diego.

Ockenfels' Forschung konzentriert sich auf "Behavioral Economic Engineering". Dieser Bereich basiert auf der Spieltheorie und Verhaltensforschung, um Märkte, Algorithmen und Wettbewerbsstrategien zu entwerfen.

In der Verhaltenswissenschaft leistete Ockenfels Pionierarbeit bei der ökonomischen Modellierung von Fairness und bei experimentellen Studien zu Intentionalität und prozeduraler Fairness. Er veröffentlichte eine der ersten ökonomischen experimentellen Studien zur Messung von konditionaler Kooperation und Paternalismus sowie verschiedene Modelle rationalen und eingeschränkt rationalen Verhaltens. 

Im Forschungsfeld „Economic Design“ profitierte Ockenfels' Forschung von der Zusammenarbeit mit Politik, Marktplattformen, Unternehmen und Forschungspartnern. Beispiele hierfür sind Ockenfels' frühe Beiträge zur Gestaltung der Auktionsplattform und des Reputationsmechanismus von eBay sowie die Gestaltung verschiedener Märkte und Entscheidungsarchitekturen im Internet, in der Elektrizitätswirtschaft, im Klimabereich, in der Telekommunikation, im Finanzwesen, im Transportwesen und in anderen Sektoren, sowie von Unternehmensorganisationen. Im besonderen Interesse steht die Gestaltung von Märkten in der Krise. Beispiele hierfür sind das Design von Märkten und Interventionen zur Sicherung der Impfstoffversorgung, zur Verhinderung von Stromausfällen, zur Senkung des Energieverbrauchs und zur Schaffung von Anreizen für Klimaschutzmaßnahmen.

Ockenfels ist Mitglied der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina, der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften und der Künste und der acatech - Deutschen Akademie der Technikwissenschaften. Er ist außerdem Mitglied der Ökonomenrunde und Klima-Ökonomenrunde des Bundeskanzleramts, des Wissenschaftlichen Beirats des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und des Wissenschaftlichen Beirats der Fachgruppe für Regulierungsfragen bei der Bundesnetzagentur.

Im Jahr 2005 erhielt er als erster Wirtschaftswissenschaftler seit 17 Jahren den Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Im Jahr 2006 erhielt er den Gossen-Preis der des Vereins für Socialpolitik. 2018 wurde er mit dem ERC Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats ausgezeichnet. 2020 erhielt er den Zukunftspreis der Universität zu Köln und 2022 den Exeter-Preis.