Toby tem trabalhado há cerca de 30 anos com ecologia política de desenvolvimento e conservação da Amazônia, com ênfase na evolução dos assentamentos de pequenos produtores, uso da terra e gestão de recursos naturais.
Dentro deste amplo campo de estudo, seu trabalho encontra-se centrado nos movimentos de base, na gestão comunitária da pesca de várzea e florestas de terra firme, e na integração dessas iniciativas de gestão informal na política formal e arranjos institucionais para a cogestão de recursos naturais. Durante a maior parte deste tempo, ele também tem atuado como professor do Núcleo de Altos Estudos Amazônicos (NAEA) da Universidade Federal do Pará e, mais recentemente, como professor do Programa de Pós-Graduação em Sociedade, Natureza e Desenvolvimento da Universidade Federal do Oeste do Pará (UFOPA), onde ministra cursos sobre a ecologia política de desenvolvimento e conservação da Amazônia.