Hans arbejde inkluderer både udviklingen af antistoffer, der kan neutralisere toksiner fra slangegift, såkaldte rekombinante humane antistoffer, og forskning i mekanismen bag disse toksiners toksiske virkninger for at kunne udvikle modgift til toksinerne. Han har udviklet teorier for toksinsynergi og for evolutionen af neurotoksiner, og med denne nye forståelse har Andreas Hougaard Laustsen-Kiel udviklet bioteknologiske metoder, der kan simulere immunsystemet i laboratoriet og dermed skabe fundamentalt anderledes modgifte. Derudover omfatter Andreas Hougaard Laustsen-Kiels arbejde ligeledes fremtidig bekæmpelse af antibiotikaresistente bakterier ved brugen af bakteriofager.
Andreas Hougaard Laustsen-Kiels pionerarbejde har bl.a. ført til ny molekylærbiologisk indsigt i, hvordan krydsreagerende antistoffer dannes og kan udvikles til superbredspektrede antistofcocktails, der kan neutralisere komplekse gifte på tværs af arter. Disse metoder bruges nu af forskere i flere lande og forventes at bringe en helt ny generation af modgifte på markedet. Potentialet i Andreas Hougaard Laustsen-Kiels forskning understreges af, at han har udtaget 14 patenter og været med til at starte ikke mindre end otte biotekfirmaer, som tilsammen har skabt over 100 arbejdspladser, og hvor hans forskningsresultater implementeres. Han formår således at omsætte sin forskning til praktiske og kommercielle løsninger, der kan have en stor indvirkning på både sundhed og industriel udvikling.
Andreas Hougaard Laustsen-Kiel har publiceret omkring 100 videnskabelige artikler i velrenommerede tidsskrifter. Hans arbejde er blevet citeret flittigt, hvilket har resulteret i mere end 3.600 citationer af hans forskning. Hans forskning er støttet af såvel danske som internationale fonde, bl.a. Villum Fonden, European Research Council og Wellcome Trust. Han har desuden modtaget flere priser og anerkendelser for sin banebrydende forskning, herunder anerkendelse fra internationale forskningssamfund og sundhedsorganisationer.
Andreas Hougaard Laustsen-Kiel er 37 år og udgør et eksempel på en unik, ung forsker. I en alder af bare 34 år blev han udnævnt som professor ved DTU Bioengineering, og han er i dag leder af Center for Antibody Technologies. Han virker som rollemodel for unge forskere, bl.a. på baggrund af sit anerkendte arbejde som en dynamisk og inspirerende forskningsleder, hvor han har vejledt et stort antal ph.d.-studerende og postdocs, samt hans store indsats for at fremme studerendes interesse for STEM-fagene. Han opnåede ph.d.-graden i bioteknologi i 2016 fra Københavns Universitet og har en stærk baggrund inden for biomedicinsk forskning.