Cees Kleverlaan doet onderzoek naar de eigenschappen en de kwaliteit van materialen die in de tandheelkunde of geneeskunde gebruikt worden. Zijn belangstelling gaat uit naar het ontwikkelen van nieuwe materialen en naar de voorspelbaarheid van het falen van biomaterialen, zowel in biologische als fysische zin. In het onderzoekszwaartepunt Oral Regenerative Medicine wordt vooral de interactie van de moleculen en cellen met biomaterialen onderzocht. Kleverlaan is specifiek geïnteresseerd in de ongewenste interacties van deze materialen op het lichaam. Naast onderzoek verzorgt hij onderwijs in de tandheelkundige materiaalwetenschappen aan de tandheelkundige opleiding bij ACTA.

Kleverlaan is hoofd van de sectie materiaalwetenschappen van ACTA en leidt de tandheelkundige kliniek Oral Diagnostics bij ACTA. Hij is een van de programmaleiders van het onderzoeksprogramma Oral Regenerative Medicine. Kleverlaan verwierf diverse onderzoekssubsidies, waaronder een Veni van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en een subsidies van Technologiestichting STW. Hij publiceerde in tal van wetenschappelijke tijdschriften, onder meer in Dental Materials, Contact Dermatitis en Allergy.