Die Thematik seiner Doktorarbeit beschäftigt Michael Lämmerhofer bis heute, wobei es um die Miniaturisierung der Verfahren geht. Ein weiteres Forschungsgebiet ist die Entwicklung von neuen analytischen Methoden und Reinigungsverfahren für die Biotechnologie. In Tübingen wird er sich nun auch funktionalisierten Nanopartikeln für die Analytik von Biomarkern zuwenden. Ein anderer Schwerpunkt wird die Metabolomforschung sein, wobei es das Ziel ist, möglichst umfassend die mehr als 3000 Metabolite mit modernen analytischen Methoden zu erfassen. Michael Lämmerhofer ist Herausgeber der Zeitschrift „Journal of Separation Science“ und hält sechs Patente.