Niels Jessen har gennemført en række studier, som har kastet lys over fedtvævs og musklers rolle i udviklingen af diabetes. Hvor han specielt har afdækket de grundlæggende mekanismer bag insulin- og ikke-insulin-afhængig sukkeroptagelse i vævene, herunder hvordan fysisk aktivitet påvirker insulins virkninger.
Herudover har Niels Jessen undersøgt centrale virkningsmekanismer for Metformin, som er et af de mest hyppigt anvendte lægemidler inden for diabetesbehandling. Niels Jessen har således vist, at effekten afhænger af hyppigt forekommende genvarianter. Det er et forskningsområde, der de kommende år vil få tiltagende klinisk betydning, da prædiktion af behandlingseffekt vil få betydning for valg af behandling hos en række kroniske sygdomme. Niels Jessen har således forstået at integrere laboratorieforskning med klinisk forskning på et meget højt niveau
Niels Jessen er 43 år, uddannet læge i 2003 og fik ph.d.-graden i 2007. Han er professor ved Aarhus Universitet samt forskningsleder ved det nye Steno Diabetes Center. Han har været postdoc ved Joslin Diabetes Center, Harvard Medical School i Boston.
Niels Jessen har publiceret 130 artikler i førende tidsskrifter, og forskningen er meget hyppigt citeret. Han har modtaget en række priser, herunder Lundbeckfondens talentpris. Han har desuden fået tildelt Sapere Aude Forskningsleder fra Danmarks Frie Forskningsfond. Niels Jessen har vejledt 18 ph.d.- studerende.