Frei Zsolt a kozmológiai távolságokban kialakuló struktúrák és folyamatok nemzetközileg elismert szakértője, 2007 óta a nagy sikerű LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) gravitációshullám-kísérlet magyar tagja, továbbá a Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) és LSST (Large Synoptic Survey Telescope) digitális égboltfelmérő programok résztvevője. Az 1990-es években létrehozta a világ első digitális galaxiskatalógusát, majd a vezetésével készült el a jelenlegi legnagyobb galaxiskatalógus, melyet sikeresen használtak egy 2017-es LIGO-megfigyelés optikai megfelelőjének beazonosításához. Szintén a vezetésével találták meg a Pan-STARRS adataiban az univerzum jelenleg ismert legnagyobb struktúráját, azt a „szuperlyukat”, amelyről több jelentős szaklap is címlapon számolt be. A LIGO-kísérlethez infrahang-detektort tervezett, valamint vezető szerepet játszik excentrikus kompakt kettősök jövőbeli detektálásának előkészítésében. Iskolateremtő tudósként megszervezte az asztrofizika oktatását az ELTE Fizikai Intézetében. A 2012–2017 között működő Lendület csoportja kiemelkedően sikeres volt. 2018-tól az ELTE asztro- és részecskefizika felsőoktatási kiválósági program vezetője. Rendkívül sikeres fiatal kutatók hazacsábításában: tanszékén egy ERC- és három Lendület csoport működik. Publikációira több mint tízezer független hivatkozás érkezett, ezen belül a kevésszerzős cikkeinek a hatása is jelentős.

Olyan atommagfizikai folyamatokat vizsgál kísérletekkel, amelyek az elemek világegyetembeli keletkezéséért felelősek Az Atomki nukleáris asztrofizikai kutatásainak vezéralakja, és számos fiatal kutató pályájának elindítója. Kísérleteit főként az olaszországi LUNA-laboratórium gyorsítóján végzi, amely a sugárzási háttér lecsökkentése érdekében a föld alá épült. Az Atomki gyorsítóit a protongazdag magok keletkezéséért felelős folyamatok úttörő vizsgálatára használja. Kiemelkedő eredményei közé sorolandó a szén-nitrogén-oxigén ciklusban lejátszódó reakciók vizsgálata, mely eredmények határt szabtak a gömbhalmazok korára. A sugárzási háttérre végzett mérései megmutatták, hogy kisebb mélységű helyszíneken is van értelme nukleáris asztrofizikai méréseknek. A fenti módszert kihasználó német laboratórium tanácsadó testületének tagja. Német és japán szerzőtársával összefoglaló cikkben elemezte a nukleoszintézis fénykvantumokkal előidézett reakcióit. Az Atomki ciklotronját használva kísérletsorozatot indított el az alfa-részecske egyéb magokkal való rugalmas ütközéseinek pontos leírása érdekében. Számos európai és világkonferencia szervezője, a fizikai ismeretek terjesztője, a 2017-es debreceni Science on Stage egyik megvalósítója, évekig tagja volt az Európai Fizikai Társulat elnökségének. Az Academia Europae tagja. A Nemzeti Kutatási Infrastruktúra Bizottság elnökeként jelentős szerepe volt a kutatásiinfrastruktúra-útiterv létrejöttében.

Kidolgozta a nukleációs folyamatok fenomenologikus diffúz határfelületi modelljét, amelyet sikerrel alkalmazott kondenzációs, kristályosodási és fázisszeparációs folyamatok leírására. A polikristályos megszilárdulás fázismező-elméleti leírásának kifejlesztése, amely segítségével először vált lehetővé olyan komplex megszilárdulási mintázatok modellezése, mint a rendezetlen dendritek, kristálykévék, szferolitok és a fraktálszerű polikristályos aggregátumok. Ezen munkája a Nature Materials folyóirat címlapjára került, és a Science News folyóirat szerkesztősége a fizika minden ágát tekintve a 2004. év 15 legfontosabb eredménye közé választotta. A molekuláris fázismező-elmélet keretében tisztázta a rendezetlen prekurzor szerkezetek szerepét a kristálycsíra-képződésben, valamint azonosított több egzotikus nukleációs módust. Eredményei 9 alkalommal kerültek nemzetközi publikációk címlapjára.

Gránásy László aktívan vesz részt a magyar és nemzetközi tudományos közéletben, több mint 70 alkalommal kérték fel meghívott előadás megtartására.

A jelölt kiemelkedő gondot fordít az utánpótlás-nevelésre. 8 éven át vett részt az oktatásban a BME-n. 2000-ben elnyerte a Széchenyi Professzori címet. 2007 és 2009 között a Brunel University professzora, 2018 óta tiszteletbeli professzora, az Academia Europaea tagja.

Jelentős nemzetközi visszhangot kiváltó kutatásaiban a statisztikus fizika megközelítési módszerét, valamint a számítógépes modellezés és szimuláció eszközeit alkalmazza és fejleszti rendezetlen anyagok törési és fragmentációs jelenségeinek megértésére. Nevéhez fűződik a fragmentációs fázisátalakulás jóslata, amely később számos megerősítést nyert. Szilárdtestek fragmentációja területén kiemelkedő eredménye az univerzalitási osztályok meghatározása, valamint a geometria és az anyagi minőség szerepének tisztázása. Munkái közül nagy vissz­hangot váltott ki a törési folyamatot kísérő zaj skálatörvényeinek megállapítása és a katasztrofális törés előrejelzésének pontosítása zajjellemzők összefüggései alapján. Legfontosabb eredményei a Physical Review Letters és a Scientific Reports folyóiratokban jelentek meg. Héjak fragmentációjáról szóló munkáját a Nature folyóirat is méltatta. Kutatási eredményeit több rangos díjjal ismerték el.

Nagy figyelmet fordít a tudományos utánpótlásra. Több tantárgyat dolgozott ki, amelyekkel a DE Fizikai Intézetében bevezette a számítógépes modellezés és szimuláció, valamint a komplex rendszerek fizikájának oktatását. PhD-hallgatókból és fiatal kutatókból álló kutatócsoportot hozott létre. Témavezetésével eddig hét hallgató nyert OTDK-díjat és öten szereztek PhD-fokozatot.

Pécz Béla kutatásai felölelték a GaN-t, a gyémánt vékonyrétegeket és a grafént, illetve ezek kombinációit. Nemzetközileg elismert eredményeket ért el a teljesítmény eszközökön kialakított hővezető-képességű rétegek terén. A SiC növesztésével (mikrogravitációban is) és kontaktusaival foglalkozott. Jelentősen hozzájárult az európai kék LED élettartamának növeléséhez és általában a GaN-kristályhibák számának csökkentéséhez. Mély anyagtudományi tudása révén kiemelkedik a nemzetközi elektronmikroszkópos közösségből. Nemcsak használta a transzmissziós elektronmikroszkópiát a fenti eredmények eléréséhez, de megteremtette feltételeit is. Létrehozta azt a nagyon jól felszerelt laboratóriumot, amelybe sikeresen telepítette az ország első gömbihiba-korrigált TEM/STEM-mikroszkópját és legmodernebb dual beamjét. Létrehozta a magyar anyagtudomány nyitott laboratóriumát. Több cikluson keresztül elnöke volt a Magyar Mikroszkópos Társaságnak és Magyarország képviselője a European Materials Research Societyben.

Több mint 336 közleményére kapott független hivatkozásainak száma meghaladja a 2000-et, h-indexe 27. Számos hazai (OTKA) projektet nyert el, és kiemelkedően sikeres a nemzetközi projektek (EU5, EU6, FP7, DARPA) elnyerésében és vezetésében. Rendszeresen bírál cikkeket rangos nemzetközi folyóiratok számára.

Nemzetközi konferenciákon rendszeresen tart meghívott és szóbeli előadásokat, elnöke/társelnöke volt több nemzetközi konferenciának.

Az erős kölcsönhatás tanulmányozásának nemzetközileg elismert, vezető kutatója. Világszínvonalú eredményeket ért el protonok és atommagok nagyenergiá­jú ütközéseinek kísérleti vizsgálata, a fellépő fizikai folyamatok modellezése és megértése területén. Innovatív kiértékelési módszereket dolgozott ki gáztöltésű és szilíciumalapú detektorokra, ahol a cél a részecskék kis térvesztésű nyomkövetése, a kölcsönhatási pontok javított keresése, az energiaveszteség új parametrizációja, az energiaveszteség-ráta pontosabb becslése volt. Gráfelméleti ismeretekre alapozva új módszert vezetett be a nagy részecskeszámú ütközési események kezelésére. A proton-proton, proton-atommag és atommag-atommag ütközésekben mért hadronspektrumok és a kvantumos korrelációk segítségével megmutatta, hogy a részecskekeltés jellemzői erősen függenek a részecskeszámtól (gluon-telítés jelensége), az ütközés energiájával viszont alig változnak. Több éven keresztül kiemelkedő szerepet játszott a CERN LHC-gyorsító mellett, a TeV-es energiaskálán begyűjtött kísérleti adatok elemzésében és világelső publikálásában.

Saját eredményeit önálló közleményekben publikálta, majd ezeket a CMS-kísérletében alkalmazva végzett úttörő kutatásokat. 830 publikációja jelent meg, melyekre 20 900 hivatkozás érkezett; a legfontosabb három, javarészt saját munkáján alapuló cikkére 600 hivatkozást kapott. Hazai elismerései: Jánossy Lajos-díj (2009), Fizikai Díj (2010), Akadémiai Díj (2016).

Kutatásaiban igen fontos erdményeket ért el több érdekes jelenség elméleti leírásában, mint a kételektron-átmenetek, molekulák ionizációja és az itt fellépő interferenciajelenségek, intenzív lézerimpulzus hatása az atomokra, ionlövedékhez rendelt hullámcsomag koherenciahosszának hatása az ionizációs hatáskeresztmetszetre. Több tucat diák írta BSc- és MSc-dolgozatát az általa ajánlott témákból, öt végzett doktori hallgatója ma az egyetemi oktatásban vagy a tudományos kutatásban dolgozik, többségük a BBTE-n. Több nemzetközi és román tudományos tanács, bizottság tagja. A BBTE-n is fontos tisztségeket vállalt, két ciklusban volt rektorhelyettes. Eredményeit az MTA 2004-ben Arany János-díjjal ismerte el.

Schleich professzor területén a világ legjobbjai közé tartozik. A diszciplináris határokat is átlépi eredeti ötleteivel. Fő kutatási területe az elméleti kvantumoptika, itt alkalmazta a számelmélet módszereit is. John Archibald Wheelerrel közös munkái is elismertek (Schleich–Wheeler-oszcillációk). Kitüntetései: tagja a német Leopoldina és Heildelberg, a Dán és az Osztrák Akadémiának, az Academia Europaeának. Fellow az európai és az amerikai Institute of Physicsben. A W. Lamb-, a Leibnitz- és a Max Planck-díjak birtokosa. Tagja a Texas A&M egyetemi Hageler Institute of Advanced Studynak. Szoros kapcsolatban áll magyar kutatókkal. Ezt számos közös cikk és kettes Erdős-száma jelzi.