Koos Biesmeijer is actief op het grensvlak tussen biologische diversiteit, het functioneren van ecosystemen en het leveren van ecosysteemdiensten. Het is alom bekend dat veel soorten bedreigd worden in hun bestaan, met name als gevolg van menselijke activiteiten zoals intensief landgebruik en exploitatie van grondstoffen en natuurlijke hulpbronnen. Het wordt ook steeds duidelijker dat ons voortbestaan nauw verweven is met dat van de biodiversiteit op onze planeet en dat we afhankelijk zijn van de ecosysteemdiensten die deze biodiversiteit levert. Echter hoe biodiversiteit deze diensten levert en hoe we optimaal gebruik er van kunnen maken is slechts deels bekend.

Biesmeijer onderzoekt onder meer hoe bestuivers (zowel honingbijen als wilde bestuivers) bijdragen aan fruit- en groenteproductie. Ook kijkt hij naar de manier waarop natuurlijke vijanden plagen kunnen beheersen en hoe onze landbouwsystemen efficiënter gewasproductie en biodiversiteit kunnen combineren. Bij het creëren van duurzame systemen die meerdere ecosysteemdiensten moeten leveren, is kennis van het functioneren van natuurlijke ecosystemen van groot belang. Zowel experimentele, ecologische studies als informatica en modelstudies komen hierin samen, vaak in brede samenwerkingsverbanden.

Biesmeijer is wetenschappelijk directeur van het Naturalis Biodiversity Center in Leiden. Eerder werkte hij aan de Universiteit Utrecht (waar hij promoveerde), Cornell University in Ithaca New York, Leeds University in het Verenigd Koninkrijk en de Universiteit van Sao Paulo in Brazilië. Hij publiceerde onder meer in Science, TREE, Proceedings of the Royal Society, en schreef onder andere mee aan het UK National Ecosystem Assessment.