Johannes Blümer hat über Materie und Antimaterie, Neutrinos, kosmische Strahlung und Dunkle Materie geforscht. Er erhielt 2013 die Ehrendoktorwürde der Universidad Nacional de San Martin in Buenos Aires für die Förderung von Astroteilchenphysik und wissenschaftlichen Nachwuchs in Argentinien; er ist seit 2020 Präsident der Heisenberg-Gesellschaft.