Проф. Тони Чехларова работи в Институт по математика и информатика на БАН, секция „Образование по математика и информатика“.
Научните й приноси са свързани с приложения на информационните технологии в образованието, внедряване на изследователски подход в училищното обучение по математика, изучаването на математика чрез изкуство, продължаващото развитие на учителите, занимателна математика, форми за разпространение на педагогически идеи пред широка аудитория. Някои от разработените от нея образователни ресурси за развитие на дигитална и математическа компетентности са отличени с международни награди. Автор е на над 160 научни и научно-популярни статии и 26 учебни помагала.
Член е на международните мрежи STEM-PD-Net (от водещи европейски центрове за професионално развитие на учители по математика, информатика и природни науки), KeyCoNet.
Участвала е в международни образователни проекти като Dalest, InnoMathEd, Fibonacci, DynaMath, KeyCoMath (окачествен от Европейската комисия като "success story"), Mascil, Scientix, STEM-PD-Net и др.
Организирала е квалификационни курсове с учители в рамките на всеки от тези проекти, както и по редица национални проекти, включително и за подготовка на учители и на обучители по Национална програма „Квалификация“. Лектор е на РААБЕ-България, ДИПКУ към Тракийски университет и др.