Thomas Boehm ist Immunbiologe und gilt als weltweit angesehener Wissenschaftler seines Fachgebietes. Schwerpunkte seiner Forschung sind die genetischen Grundlagen des Immunsystems und dessen Entwicklung im Laufe der Evolution. Thomas Boehm erforscht das Immunsystem verschiedener Modellorganismen, so zum Beispiel der Maus, des Zebrafischs, des Hais und des Neunauges. Dadurch entdeckte er grundsätzliche Funktionsweisen und Aufbau des adaptiven – also des angeborenen – Immunsystems, die allen Wirbeltieren gemeinsam sind. In neueren Studien konnte Thomas Boehm zeigen, dass Tiefsee-Anglerfische ihre adaptive Immunität im Laufe der Evolution ausgeschaltet haben, was bisher als unmöglich galt. Darüber hinaus hat er molekulare Grundlagen verschiedener Immunschwächekrankheiten und die ersten Krebsgene bei T-Zell-Leukämien identifiziert. Mit seiner Forschung trägt er dazu bei, neue Diagnoseverfahren und Behandlungsansätze für Immunerkrankungen zu finden. Die Erkenntnisse haben aber auch Bedeutung für die Transplantationsmedizin.

Thomas Boehm studierte Humanmedizin an der Johann Wolfgang Goethe-Universität in Frankfurt am Main, wo er 1982 promoviert wurde. Danach war er als Wissenschaftlicher Assistent an den Zentren für Kinderheilkunde und Biologische Chemie tätig, bevor er von 1987 bis 1988 einen Forschungsaufenthalt als Visiting Scientist am MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge/UK absolvierte. Nach seiner Habilitation im Jahr 1988 forschte er erneut für zwei Jahre am MRC. 1991 wurde er zum Professor für Molekulare Medizin an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg berufen. 1994 wechselte Boehm ans Deutsche Krebsforschungszentrum nach Heidelberg und war hier bis 1997 Professor für Experimentelle Therapie. Seit 1998 ist er Direktor am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik und gleichzeitig Wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft sowie Honorarprofessor an der Medizinischen Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. 2018 berief ihn die Paul-Ehrlich-Stiftung zum Vorsitzenden des Stiftungsrates.

Für seine Erkenntnisse wurde er mit zahlreichen Preisen, unter anderem dem Forschungspreis der Kind-Philipp-Stiftung für Leukämieforschung (1988, gemeinsam mit D. Drahovsky) und dem Wilhelm-Warner-Preis für Krebsforschung (1992) ausgezeichnet. 1997 erhielt er den Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft, 2014 den Ernst Jung-Preis für Medizin und 2020 den Deutschen Immunologie-Preis der Deutschen Gesellschaft für Immunologie. Thomas Boehm ist seit 2002 Mitglied der Leopoldina in der Sektion Humangenetik und Molekulare Medizin und wurde 2021 in die American Academy of Arts and Sciences/USA aufgenommen.

Mit dem Heinrich-Wieland-Preis zeichnet die Boehringer Ingelheim Stiftung weltweit herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für ihre Forschung in Chemie, Biochemie und Physiologie biologisch aktiver Moleküle und Systeme sowie deren klinische Bedeutung aus. Der nach dem Chemiker und Leopoldina-Mitglied Heinrich Otto Wieland benannte Preis ist mit 100.000 Euro dotiert und wird seit 1964 jährlich vergeben.