Après des travaux sur le commerce équitable, Paul Cary soutient sa thèse de sociologie en 2006 (dir. Alain Caillé), qui porte sur les expériences participatives (économie solidaire, budget participatif) dans la ville de Recife (Brésil).
A partir du projet COQUEIRAL portant sur la dégradation en qualité et en quantité de l'eau à Recife, ses recherches vont se concentrer sur les questions écologiques. Il soutient en 2020 une Habilitation à diriger des recherches intitulée "Pour une sociologie de la conservation du monde".