מחקר מילות מפתח זאת סדרת בדיקות שעושים בשביל לקבל תמונת מצב על מונחי החיפוש הרלוונטיים לעסק, המתחרים של העסק (אלו שמובילים במונחים שרלוונטיים לעסק) ומידע מתקדם אודות המונחים כמו "מטרת המונח" או "מטרת המשתמש" (User Intent), שנועדו לעזור לנו להבין מה מטרת הגולש בהזנה וחיפוש המונח או סדרת המילים המדויקת במנועי החיפוש.
מנועי החיפוש אמנם מנסים להבין שאם כתבתם "פיצה טעימה בתלאביב" זה אותו דבר כמו "פיצה טעימה בתל-אביב" אבל בהרבה מקרים עדיין תרצו להכניס את המונח בשתי הגרסאות שלו לתוכן האתר שלכם בשביל להתחרות על שני המונחים, כי הדירוג עדיין מבוסס על התצורה המדויקת של המונח – גם אם הכתיבה לקויה.
המחקר יכול להיעשות בדרכים שונות, ברמות שונות ועם עלויות שונות. כל עסק יכול להפיק תועלת ממחקר מילות מפתח, בייחוד כשהוא מעוניין להתחרות בקידום אורגני בצורה אקטיבית ולהגיע למיקומים גבוהים יותר במנועי החיפוש.
המחקר נעשה על ידי חברות קידום לפני ובמהלך קידום אורגני או ממומן על מנת לפתח אסטרטגיה עם מילות מפתח ומונחי זנב-ארוך המתאימים לעסק או לאתר שאנחנו מקדמים.