Prof. dr. Flemming R. Cassee is hoogleraar inhalatietoxicologie en heeft een voltijdsaanstelling bij het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu in Bilthoven en een aanstelling als bijzonder hoogleraar bij het Institute for Risk Assessment Studies. Hij betrokken bij het onderzoek naar de schadelijke gezondheidseffecten van zwevende deeltjes (fijn stof) en gasvormige componenten (ozon, stikstofdioxide) in de buitenlucht. De afgelopen jaren is de aandacht verschoven naar nanomaterialen waarbij zowel in vitro, in vivo als klinisch onderzoek wordt verricht. Met name omdat hele kleine deeltjes na inademen een grote kans hebben zich verder in het lichaam te verspreiden wordt ook de verbinding gelegd met cardiovasculair, reprotoxisch en neurotoxisch onderzoek gelegd. Op het terrein van in vitro onderzoek wordt gewerkt aan realistische blootstellingsmodellen waarbij cellen direct aan testatmosferen (met bijvoorbeeld nanodeeltjes, rook of gassen) worden blootgesteld. Het voordeel is dat in plaats van het veelgebruikte statisch modellen je nu dynamisch blootsteld.

Zijn expertise wordt ingezet in bijvoorbeeld commissie van de Gezondheidsraad en de Wereld Gezondheidsorganisatie WHO. Hij is editor van Particle and Fibre Toxicologie, voorzitter van de Nederlandse Vereniging voor Toxicologie en voorzitter van de Inhalation and Respiratory Speciality Section van de Amerikaanse Society of Toxicology.