Willy Pedersen har doktorgrad fra Universitetet i Oslo, og er professor i sosiologi samme sted.
Pedersen har særlig forsket på ungdom, rus og kriminalitet, samt på seksualitet og sosial marginalisering. Han har arbeidet med store kvantitative datasett og med kvalitative studier og feltarbeid. Han har også vært aktiv i debatten om ruspolitikken og førte tidlig i pennen en stortingsmelding om narkotikapolitikken. Han var med på å etablere ungdomsforskningen ved NOVA/OsloMet.
Pedersen har utgitt et stort antall vitenskapelige artikler i internasjonale fagtidsskrifter. Han har også utgitt flere fagbøker, som "Ungdom er bare et ord" (1994), "Nye seksualiteter" (2005), "Cannabiskultur" (2010) sammen med Sveinung Sandberg og "Ungdommen" (2022) sammen med Guro Ødegård. "Bittersøtt, nye perspektiv på rus og rusmidler" (2015) kommer snart i sin 4. utgave.
Han ledet også en komité som utpekte de 25 mest innflytelsesrike tekstene i norsk sosiologi, «Norsk sosiologisk kanon». Han har vært spaltist i Dagbladet og Morgenbladet og er mye brukt som ekspert av aviser, radio og TV.
Willy Pedersens foredrag kan holdes på norsk og engelsk, og tilpasses tilhørernes interesser og behov.