Thorsten Bach entwickelt neue Methoden, um Natur- und Wirkstoffe gezielt und mit großer Ausbeute herzustellen. Dabei setzt er auf stereoselektive katalytische Prozesse und photochemische, also durch Licht gesteuerte Reaktionen. Ihm gelang die erste katalytische Photoreaktion, die hochselektiv nur eines der möglichen enantiomeren Reaktionsprodukte liefert.

Bach studierte Chemie in Heidelberg und Los Angeles (USA) und wurde 1991 an der Philipps-Universität Marburg promoviert. 1996 habilitierte er sich an der Universität Münster und trat 1997 eine Professur an der Universität Marburg an. Seit 2000 ist er Professor an der Technischen Universität München und seit 2010 Mitglied im dortigen Zentralinstitut für Katalyseforschung. Die Leopoldina wählte Thorsten Bach 2006 in die Sektion Chemie.

Die Emil-Fischer-Medaille wird seit 1949 von der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) verliehen. Die Ehrung ist mit 7.500 Euro dotiert. Neben Thorsten Bach haben bislang 21 weitere Leopoldina-Mitglieder diese Auszeichnung erhalten.