Iijima besøkte Universitetet i Cambridge i 1979 for å utføre flere studier på materialer av karbon. Iijima arbeidet for Research Development Corporation i Japan mellom 1982 og 1987 og han ble ansatt som professor ved Meijo University i 1999. Iijima ble tildelt Benjamin Franklin-medaljen i fysikk i 2002 og han er medlem av det Norske Videnskaps-Akademi. Sumio Iijima mottok Balzanprisen i 2007 og året etter mottok han Kavliprisen. Samme året mottok han den spanske utmerkelsen Fyrsten av Asturias' pris for naturvitenskap og teknologi sammen med blant andre Shuji Nakamura og George M. Whitesides.