Piet Verdonschot doet al ruim dertig jaar onderzoek naar de structuur en het functioneren van nieuwe en herstelde wetland-ecosystemen en het integreren van verschillende abiotische en biotische stuurfactoren en processen in deze wetlands. Hij ontwikkelde het 5-S Model en het 5-B concept om complexe beekdallandschappen op een integrale en met een ecosysteem-eigen stroomgebied brede aanpak succesvol te herstellen.

Als bijzonder hoogleraar Wetland Restoration Ecology wil Verdonschot bruggen slaan  tussen ecologie, met een nadruk op functionele levenskenmerken van sleutelsoorten, en hydromorfologische en chemische stress-ecologie met een nadruk op sturende multistress factoren, tussen ecologische concepten en sociaal-economische ontwikkelingen, en tussen wetenschap en praktijk. Verdonschot staat een rationele aanpak van wetlandherstel voor, waarbij de voorspelbaarheid op basis van gedefinieerde ecosysteemprocessen en daarmee de effectiviteit en duurzaamheid van herstelmaatregelen onder nieuwe toekomstige omstandigheden centraal staat.

Verdonschot is aquatisch ecoloog, gepromoveerd op aquatische ecologische typologieën op basis van macro-invertebraten en multivariate technieken. Hij is sinds 1996 hoofd van de groep zoetwaterecologie bij Alterra Green World Research van Wageningen University & Research. Verdonschot vervulde een belangrijke rol in acht omvangrijke internationale Europese Research & Development projecten. Hij was bestuurslid van de commissie Water bij de Raad voor Ruimtelijk, Milieu- en Natuuronderzoek en de Werkgroep Ecologisch Waterbeheer. Verdonschot leidt het kennisnetwerk Beekdalbreed Herstel. Als docent gaf hij aan tal van universiteiten gastcolleges. Hij heeft meer dan 100 gerenommeerde publicaties op zijn naam staan.