Nach ihrem Postdoc an der ETH Zürich kam Tove Larsen zur Eawag, wo sie mehrere transdisziplinäre Projekte zu innovativen Technologieentwicklungen im Bereich Siedlungswasserwirtschaft initiierte und leitete. Ihre Hauptinteressen gelten der ressourcenschonenden Abwasserwirtschaft und der transdisziplinären Forschung. Im Jahr 2008 gewann sie mit ihrem Projekt Novaquatis den prestigeträchtigen swiss-academies award for transdisciplinary research für ihren visionären, innovativen und integrativen Ansatz im Bereich Siedlungswasserwirtschaft. Im Jahr 2014 gewann sie mit ihrem Projekt Blue Diversion zwei Innovationspreise von der International Water Association (IWA).