Especialista en Geología, Paleontología (conodontos), Bio y Cronoestratigrafía de alta resolución, Geología Histórica y regional y Paleogeografía del Paleozoico Medio-Superior de Europa, Oeste de Norteamérica y Asia. Dirige el el Grupo de Investigación en Paleontología y Paleogeografía de invertebrados, vertebrados y plantas del Paleozoico. Su interés científico abarca la historia y vida de la Tierra en el Devónico, y presta especial atención al entendimiento de las causas últimas y relaciones entre los patrones evolutivos de la biota, los cambios físicos y químicos en la superficie terrestre y la influencia de las perturbaciones ocasionada por la dinámica terrestre.

José Ignacio Valenzuela Ríos fue nombrado vicepresidente de la Subcomisión Internacional de Estratigrafía del Devónico (periodo geológico que comprende entre hace unos 420 y 360 millones de años) en 2020. La calidad científica y el alto grado de cooperación internacional y multidisciplinar han sido criterios para la designación del Profesor Valenzuela en este cargo. Entre otros aspectos, se dedica a coordinar a escala internacional la política científica referida a este periodo geológico de la Organización de las Naciones Unidas.

Anteriormente, en 2018, fue nombrado Miembro del Consejo Científico Internacional de la UNESCO en el tema de “Cambio Global y Evolución de la Vida”. Este Consejo Científico está formado por 8-10 expertos internacionales que asisten al Consejo Internacional en las tareas científicas que desarrollan los objetivos de la UNESCO en el campo de las Ciencias de la Tierra.

Desde 2014 es el Presidente del Comité Nacional Español de los Proyectos Internacionales de Geología de la UNESCO (PICG) y de la Subcomisión Científica del PICG dentro de la Comisión Nacional de Geología (CSIC-IGME).