Als Pionier der Quantenphysik erforscht er Quantenverschränkung und welche Rolle Information dabei spielt. 2022 erhielt er für seine Forschungen den Nobelpreis für Physik. Bis 2022 war Zeilinger Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Seine Initiative war grundlegend für die Gründung des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation, der Internationalen Akademie Traunkirchen und des Institute of Science and Technology Austria.