Per Gundersen (PGU) arbejder med skovøkologi især med kvælstofkredsløb, kulstofbinding og vandbalance.

Han har arbejdet med at beskrive og kvantificere kvælstofkredsløbet i skove, og har især fokuseret på hvilke faktorer der er afgørende for hvornår der forekommer nitratudvaskning fra skov (kvælstof-mætning). Senest har han ledet et projekt om interaktionen mellem kulstof og kvælstof i skovjord, der sigter på at kvantificere den langsigtede oplagringen af kulstof og kvælstof i jorden. PGU arbejder desuden med projekter om de økologiske virkninger af klimaændringer og med vandbeskyttelse gennem skovrejsning.

Han har deltaget i en lang række nationale og internationale projekter om stofkredsløb i skov og har derfor et stort international netværk. Han deltager i et projekt om risikoen for kvælstofmætning i subtropiske skove i Kina og deltager i et globalt projekt, der samler og analysere data om kvælstofkredsløb.

PGU er medredaktør ved det internationale tidsskrift Biogeochemistry. Han har evalueret forskningssprojekter for National Science Foundation-US, FORMAS, Sverige, Czech Science Foundation og EU Commissionen. Været eviewer for en række internationale tidsskrifter: Ambio, Biogeochemeistry, Ecosystems, Environmental Pollution, Forest Ecology and Management, Hydrology and Earth System Sciences, Plant Nutrition and Soil Science, Science, Soil Science Society of America Journal og Water, Air, and Soil Pollution.