Thorkild I. A. Sørensen er internasjonalt anerkjent som fedmeforsker, klinisk professor ved Institut for Folkesundhedsvidenskab, og leder flere forskningsgrupper ved Institut for Sygdomsforebyggelse ved Københavns Universitetshospital. Nye aktuelle forskningstemaer er barne- og ungdomsfedmens tidlige årsaker og langtidskonsekvenser, samt samspillet mellom fettvevet og leveren i utviklingen av fedmens komplikasjoner.