Ausgezeichnet wird Andreas Tünnermann für seine Erfolge auf dem Gebiet der Hochleistungs-Faserlaser. Seine wissenschaftlichen Arbeiten sind prägend für die internationale Entwicklung von sogenannten all-solid-state-Lasern, d.h. von durch Diodenlasern angeregten Festkörperlasern. Neuere Arbeiten befassen sich mit der Skalierung bis in den multi-kW-Bereich. Pionierarbeit leistete Andreas Tünnermann aber auch auf dem Gebiet der ultraschnellen Optik. So konnte er mit seinem Forscherteam die schädigungsarme präzise Strukturierung von Werkstoffen unter Anwendung von ultrakurzen Pulsen demonstrieren. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt Tünnermanns liegt auf dem Gebiet der mikro- und nanostrukturierten Optik. Unter Anwendung von Methoden der Nanotechnologie können Mikro- und Nano-Strukturen mit neuartiger Funktionalität realisiert werden, wie zum Beispiel sogenannte Photonische Kristalle oder Metamaterialien.

Andreas Tünnermann ist Mitglied verschiedener wissenschaftlicher Gesellschaften, so ist er unter anderem Gesellschafter der Europäischen Plattform Photonics 21 und Vorstandsmitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Lasertechnik. Für das BMBF ist Tünnermann beratend im Programmkomitee »Optische Technologien« tätig. 2010 wurde er zum Fellow der Optical Society of America berufen und seit 2011 ist er Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften acatech.

Die SPIE wurde 1955 gegründet und hat mehr als 16.000 Mitglieder, davon über 4.000 in Europa. Der Hauptsitz ist in Bellingham (Washington). Die SPIE organisiert und unterstützt jährlich etwa 25 Konferenzen, Ausstellungen und Lehrprogramme weltweit. Seit 1955 wurden mehr als 1000 SPIE-Mitglieder zu Ehrenmitgliedern ernannt. In der Gruppe der 69 in diesem Jahr neu gewählten Ehrenmitglieder ist Andreas Tünnermann der einzige Wissenschaftler aus Deutschland.