Domenico Lembo ha conseguito il titolo di dottore di ricerca in Ingegneria Informatica presso il Dipartimento di Ingegneria Informatica, Automatica e Gestionale della Sapienza nel 2004. E’ attualmente professore ordinario del settore ING\INF-05 presso lo stesso dipartimento.
I sui principali interessi di ricerca sono relativi alla modellazione concettuale e semantica dei dati, la rappresentazione della conoscenza ed il ragionamento automatico, le logiche descrittive, il Semantic Web e l’uso delle ontologie nei sistemi informativi, l'integrazione dell'informazione ed il peer-to-peer computing, il trattamento di dati inconsistenti e il data cleaning.
Su questi argomenti ha pubblicato più di 100 articoli su riviste e sugli atti delle maggiori conferenze e workshop internazionali e nazionali nel settore delle basi di dati, dell'intelligenza artificiale e della rappresentazione della conoscenza (inclusi AIJ, ACM TODS, SWJ, PODS, VLDB, IJCAI, AAAI, KR, ISWC). Ha partecipato e partecipa attualmente a diversi progetti di ricerca italiani ed europei sul tema dell’integrazione dei dati, del ragionamento su ontologie, della gestione dell’inconsistenza dell’informazione.
E' regolarmente membro del comitato di programma delle principali conferenze sulle aree scientifiche di sua competenza. E' stato PC co-Chair della 13th Reasoning Web Summer School (RW 2017), del 23mo Convegno Nazionale su Sistemi Evoluti di Basi di Dati (SEBD 2015), della 7th International Conference on Web Reasoning and Rule Systems (RR 2013) e del 20th International Workshop on Description Logics (DL 2007). Inoltre è stato General Chair del 25th International Workshop on Description Logics (DL 2012), ed è attualmente vice-Presidente dello Steering Committee della International Conference on Web Reasoning and Rule Systems (RR) (periodo 2018-2024)
Dal 2004 è docente di corsi di informatica (basi di dati, progettazione del software, fondamenti di informatica, big data management) presso le facoltà di Ingegneria e di Ingegneria dell’Informazione, Informatica e Statistica della Sapienza. E' autore di tutorial presentati in congressi internazionali sui temi delle ontologie e del web semantico.
E' co-fondatore di "O.B.D.A. systems", start-up della Sapienza.