De persoonlijke interesse van Peter Bijl (1983) in wetenschappelijk onderzoek heeft als centrale thema "". Peter geeft onderwijs in de opleidingen Aardwetenschappen en de Bachelor Biologie, op interdisciplinaire themas als mariene wetenschappen en ijs-oceaan en klimaatdynamiek en -geschiedenis. Tijdens zijn promotieonderzoek heeft hij zich gericht op het reconstrueren van de klimaatsevolutie van Antarctica en de zuidelijke Oceaan in haar overgang van de wereldwijd warme . De rol van enerzijds van het zuidelijk halfrond, met name de opening van rond Antarctica, en anderzijds de rol van een gedurende het Eoceen, werden onderzocht als verklaring voor de klimaatverandering in die tijd. Tijdens postdoctoraal onderzoek heeft hij zich gericht op de gevolgen van de in het vroeg-Oligoceen op de Zuidelijke Oceaan, specifiek op de mariene biota en de oceanografie, waarbij naast de broeikasgassen ook de plaattectonische veranderingen een grote rol spelen. Daarbij heeft Peter vooral gekeken naar de (zee-ijs, temperatuur en nutrienten) gedurende het Oligoceen, waarin grote schommelingen in poolijsvolume worden gereconstrueerd. Ook de zijn belangrijke onderoeksthemas. Tussen 2013 en 2017 heeft Peter met een NWO VENI onderzoeksbeurs de paleoklimaatsevolutie van the Paleoceen bestudeerd. Per 1 December 2015 is Peter toegevoegd aan de permanente staf van het departement Aardwetenschappen. In 2014 ontving Peter de van de European Geophysical Union, en in 2018 de van de Koninklijke Nederlandse Academie van Wetenschappen. Peter startte in januari 2019 aan onderzoeksproject OceaNice, waarin hij de rol van oceaancondities op het afsmelten van de Antarctische ijskap tijdens warme geologische periodes bestudeert. Dit onderzoek is gefinancierd door de European Research Council.
Bij zijn onderzoek gebruikt Peter vooral sedimentaire archieven opgeboord met de verschiilende oceaanboorprogramma's zoals het (IODP). De methodes richten zich met name op de in de Antarctische sedimenten: palynologie (dinoflagellaten cysten (dinocysten), maar ook pollen en sporen), gecombineerd met organisch geochemisch biomarker werk. De palynologie wordt in eerste instantie vooral ingezet als tool: dinocysten zijn vaak de enige stratigrafische tool beschikbaar in polaire sedimenten. Daarnaast gebruikt Peter de dinocystenassemblages, zoals van dinocysten, en hun hoge gevoeligheid voor vernaderingen in hun leefmilieu voor oceanografische reconstructies, paleo-ecologie van continentale shelfsystemen op basis van dinocystenassemblages en land-zee correlaties. De organisch geochemische biomarker proxies geven een onafhankelijke, vaak quantitatieve reconstructie van allerlei klimatologische- of milieu parameters, zoals zeewatertemperatuur, luchttemperatur, zuurstofconcentraties en CO2 concentraties.
Peter werkte mee aan de totstandkoming van verschillende platforms waarmee contact wordt gezocht met het publiek. Bijvoorbeeld websites die wetenschappelijke kennis verspreiden, zoals , en en .
Peter is alumnus van de Utrecht Young Academy en was voorzitter tussen maart 2022 en 2024.