Η ακαδημαικη ερευνα του Δημήτρη Βλήτα επικεντρωνεται στα πεδια: Combinatorics, Partition theory με εφαρμογη στα pattern recognition και Machine Learning, ειδικοτερα deep learning.
Αποτελεσματα των ερευνων του εχουν παρουσιαστει σε πανω απο 15 διεθνη συνεδρια και εχουν δημοσιευστει σε κορυφαια περιοδικα.
Ο Δ. Βλητας εχει βραβευθει με fellowships NSREC στην Βορεια Αμερική και Marie Curie στην Ευρώπη.
Ειναι πτυχιούχος Bsc, Master του University of Toronto. Διαθετει Master και PhD στα Μαθηματικα και στην Επιστημη Υπολογιστων απο το πανεπιστημιο Paris 7 της Γαλλιας.
Έχει διατελέσει ερευνητής στα πανεπιστημια Cornell και University of Toronto.