Klaus Blaum versucht mit seiner Forschung, die Grenzen des Standardmodells der Teilchenphysik auszuloten. Hierfür führt er Experimente durch, deren Design sich von denen vieler anderer Forschungsgruppen unterscheidet. Ohne äußere Einflüsse bewegen sich Ionen geradlinig und gleichförmig, was dazu führt, dass sie aus dem entscheidenden Bereich schnell entweichen und nach kurzer Zeit nicht mehr messbar sind. Um das zu ändern, umschließt Blaum die Ionen mit elektrischen und magnetischen Feldern. In diesen sogenannten Penning-Fallen führt das Magnetfeld die Ionen auf kreisförmige Bahnen, auf denen sie vom elektrischen Feld stabilisiert werden. Damit sind die Ionen weitgehend isoliert von ihrer Umgebung und ihre Bewegung sehr gut berechenbar. So gelang es Blaum und seinem Team dank der von ihnen entwickelten hochpräzisen Ionenwaagen, die Eigenschaften von Teilchen wie Protonen und Atomkernen und damit grundlegende Konstanten der Physik mit bislang unerreichbarer Genauigkeit zu bestimmen. Die DFG hebt in ihrer Meldung u. a. hervor, dass Blaum der bis dahin genaueste Vergleich des Ladungs-zu-Masse-Verhältnisses von Protonen und Antiprotonen gelang und damit ein bahnbrechender Vergleich der Eigenschaften von Materie und Antimaterie. Solche Messungen sind von besonderer Bedeutung, weil bereits geringste Abweichungen von den Vorhersagen des Standardmodells Hinweise auf neue, bislang unbekannte physikalische Prozesse liefern und so das Verständnis von der Entstehung des Universums verbessern könnten.
Klaus Blaum studierte Physik an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. 2007 wurde er nach verschiedenen Stationen, u. a. am Helmholtz-Zentrum für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt sowie am CERN, der European Organization for Nuclear Research, in Genf/Schweiz, Direktor am Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg und leitet die Abteilung „Gespeicherte und gekühlte Ionen“. Seit 2008 ist er zudem Honorarprofessor an der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität Heidelberg. Für seine Arbeit wurde er bereits mehrfach ausgezeichnet, etwa. mit der Stern-Gerlach-Medaille der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (2025) und dem Lise-Meitner-Preis der European Physical Society (2020). In den Jahren 2011 und 2019 erhielt/erwarb er jeweils einen Advanced Grant des European Research Council (ERC). Der Leopoldina gehört Blaum seit 2024 in der Sektion Physik an, seit 2019 ist er Mitglied der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften.
Mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis erhält Klaus Blaum nun den wichtigsten Forschungsförderungspreis in Deutschland. Die von der DFG vergebene Auszeichnung würdigt Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aller Wissenschaftsgebiete. Das Preisgeld in Höhe von je 2,5 Millionen Euro können sie bis zu sieben Jahre lang für ihre künftige Forschung verwenden. Unter den bisherigen Preisträgerinnen und Preisträgern finden sich zahlreiche Leopoldina-Mitglieder. 2026 werden neben Klaus Blaum die Akademie-Mitglieder Johannes Krause, Klaus-Robert Müller und Armido Studer mit einem Leibniz-Preis ausgezeichnet.