Claes Lundströms forskningsfokus är att utveckla metoder som leder till högre precision och effektivitet inom dataintensiv medicinsk diagnostik. Insatserna rör sig i gränslandet mellan maskininlärning, visualisering och människa-dator-interaktion i krävande kliniska miljöer.
Claes Lundström bedriver sin forskning på Center for Medical Image Science and Visualization (CMIV) vid Linköpings universitet. Han doktorerade 2007 och blev docent 2014. Hans bidrag till osäkerhetsvisualisering och design av Transfer Functions inom volymsrendering är internationellt uppmärksammade.
Sedan 2012 leder Claes Lundström den tekniska grenen av forskningen inom digital patologi på CMIV. Han leder Analytic Imaging Diagnostics Arena (AIDA), den nationella samarbetsorganisationen för forskning och innovation inom artificiell intelligens för bilddiagnostik, ett initiativ han grundade 2017. Han är därtill vetenskapligt ansvarig för AIDA Data Hub, en facilitet inom SciLifeLab. Han har tidigare lett flera andra samarbetsprojekt mellan akademi, sjukvård och industri på nationell nivå inom bildmedicin.
Parallellt är Claes sedan 2010 Research Director på Sectra AB, där han har arbetat kontinuerligt sedan 1997 i flera ledande positioner. Många av hans akademiska bidrag har blivit omsatta i kommersiella produkter och samhällsnytta.