การวิจัยคำค้นหา (Keyword Research) เป็นอีกหนึ่งขั้นตอนที่บริษัทรับทำ SEO ให้ความสำคัญ โดยจะทำการค้นหาคำค้นหาที่เกี่ยวข้องกับธุรกิจของลูกค้า วิเคราะห์ปริมาณการค้นหา ระดับการแข่งขัน และความตั้งใจในการค้นหาของผู้ใช้ เพื่อเลือกคำค้นหาที่มีโอกาสในการติดอันดับและสร้างการเข้าถึงที่มีคุณภาพ