Joachim Sauer verbindet in seiner Forschung quantenchemische ab-initio-Verfahren mit mit atomistischen Methoden der Computersimulation. Dadurch konnten er und seine Mitarbeiter eine Reihe von Problemen in der Zeolithkatalyse lösen. Durch die Untersuchung von Modellsystemen in der Gasphase gewann er wesentliche Erkenntnisse über aktive Zentren auf Festkörperoberflächen. Zudem untersucht er Übergangsmetalloxid-Katalysatoren, wie zum Beispiel Vanadiumoxid, auf Ceroxid und anderen Trägeroxiden.

Sauer studierte Chemie an der Humboldt-Universität zu Berlin, wo er 1974 promoviert wurde. Ab 1977 forschte er am Zentralinstitut für physikalische Chemie in Berlin, bis er 1992 die Leitung der Max-Planck-Arbeitsgruppe Quantenchemie an der Humboldt-Universität zu Berlin übernahm. Seit 1993 ist er dort Professor für Physikalische und Theoretische Chemie. Die Leopoldina wählte Joachim Sauer 2007 in die Sektion Chemie.

Die Royal Society wurde 1660 gegründet. Sie dient im Vereinigten Königreich als Nationale Akademie der Wissenschaften für die Naturwissenschaften. Ihr Präsident, Sir Venki Ramakrishnan, ist ebenfalls Mitglied der Leopoldina.