Gundersen var bestyrer for Avdeling for generell fysiologi ved Universitetet i Oslo 1997-2002. Han har sittet i Det akademiske kollegium og universitetsstyret ved Universitetet i Oslo i to perioder, fra 2002 til 2005. Han var en av kandidatene til rektorvalget i 2005. Som rektorkandidat markerte han seg som kritisk til Kvalitetsreformen. Gundersen stilte til valg sammen med Johanne Sundby (prorektorkandidat), og med Doris Jorde som viserektorkandidat. Han stilte ikke ved rektorvalget i 2009 fordi han ville konsentrere seg om forskningen i tiden fremover.