张晓坤教授长期从事核激素受体的前沿研究，主要集中于维生素A、视黄醇类化合物和衍生物的抗癌作用，以及凋亡信号转导通路的研究。在《自然》（Nature, 1989、1992、1992）、《科学》（Science, 2000）及《细胞》（Cell, 2004）等国际核心期刊发表了近200篇具有重要创见的核激素受体研究论文；在美国及中国获得十几项专利；在国内外承担多项重大科研课题，是国家基金重大研究计划、教育部创新团队负责人；为美国NIH等科学基金委员会评审专家，担任多个国际一流杂志资深审稿人，如Cell、Nature、Nature Cell Biology、Science、Mol. Cell. Biol.、Cancer Research等。

张晓坤教授是核激素受体RXR同源二聚体（Nature 358: 587-591, 1992）及异源二聚体（Nature, 355: 441-446, 1992）作用机制的发现者，根据其发现的新型分子作用机制，张晓坤教授及其团队在1999年成功开发了世界上第一个针对核受体RXR靶点的抗癌专利药Targretin®。Targretin®被《自然药物开发》及药物界同行认为是从1993～2001年9年间国际上22个被美国FDA批准的最有创新突破的靶点药物之一。

2000 年以来，张晓坤教授团队在Science、Cell、Cancer Cell、Nature Communications、Cell Chemistry & Biology、Molecular Cell、Developmental Cell等杂志上发表创新研究成果，在国际上首次系统阐述了核受体在细胞核外调控各种信号转导通路的非基因型作用模式，建立了核受体靶点药物开发新模式，并发现了一系列具有自主知识产权的新型核受体候选药物，为寻找高效低毒的核受体靶向药及制定个性化治疗策略开辟了一条新的途径。其中一个新型核受体小分子候选药物已获美国 FDA 临床实验批件，开展结肠癌治疗临床实验。