张晓鹏博士目前主要从事计算机图形学、计算机视觉、数字几何处理与模式识别等研究。在国内外学术刊物和会议发表论文一百余篇，其中SCI论文40余篇，发表在期刊ACM TOG， IEEE TIP，IEEE TGRS，IEEE TVCG，SIGGRAPH ASIA，CVPR等。出版编著6部（IEEE, ACM, Spriner）。获2003年度国家科技进步奖二等奖一项， 2008年和2012年分别获中国专利优秀奖一项。完成专利30多项（授权中国专利20多项，公开的中国发明专利7项，公开的美国发明专利1项）。先后主持拾多项国家项目，包括国家自然科学基金项目、国家高技术发展计划项目、科技部国际合作项目、科技支撑计划。指导博士硕士研究生20人，博士后两人。
张晓鹏研究员，任中国科学院大学兼职教授，中国系统仿真学会理事，任中国体视学会理事兼图象分析分会副主任委员，任国际杂志《Transaction of Edutainment》编委（2008-2012），国内杂志《中国体视学与图像分析》编委，任多个国际会议或者全国会议主席或程序委员会主席（PMA 2006、Edutainment 2008、PMA 2009、Edutainment 2010、EGVR 2010、ACM VRCAI 2011、DEA 2012、DEA 2013），任多个国际会议组织委员会主席和分会主席（ChinaVR 2011、SMI 2011、SIGGRAPH ASIA 2011 Technical Sketches & Posters）。任国际标准组织第一联合委员会（ISO/IEC JTC 1/SC 25/WG 1）专家、全国信标委SC24标准工作组成员。曾在中国科学院大学主讲“计算机图形学及其应用”课程（2006年-2013年）。