Petra Trnková se zabývá mezioborovým aplikovaným výzkumem v medicínské fyzice. V roce 2007 získala inženýrský titul na Jaderce v oboru Radiologická fyzika a v roce 2010 doktorát na Medicínské Univerzitě ve Vídni. Během své dosavadní kariéry pracovala v předních výzkumných institucích (Paul Scherrer Institute, Harvard Medical School, HollandPTC a Medical University of Vienna), kde se kromě výzkumu věnovala i klinické praxi. Její zaměření je především na vývoj metod pro zpřesnění a zefektivnění ozařování v klasické a protonové radioterapii.
Od roku 2024, vede Petra Trnková výzkumnou skupinu medicínské fyziky, která se zabývá vývojem metod pro radioterapii ve vzpřímené poloze, protonovou terapií řízenou magnetickou rezonancí a vývojem pokročilých postupů pro radioterapii.
Je aktivním členem European Particle Therapy Network, PTCOG Ocular Subcommittee a Upright Consortium. Od roku 2024 je také členem redakční rady v odborném časopise “Physics and Imaging in Radiation Oncology”. V roce 2014 získala kariérní grant od Swiss National Fund a v roce 2022 cenu PTCOG Team Investigation Award.