Undliens forskning har vært innen fagfelt som epigenetikk, genetikk og livsvitenskap. Han har gjennomført forskningsprosjekter som forsøker å finne arvelige årsaker til en rekke folkesykdommer, spesielt diabetes. Han regnes som en av landets fremste eksperter på sitt område. Han har vært en forkjemper for å ta i bruk ny teknologi og forskningkunnskap og omsette det til forbedret diagnostikk for pasienter med arvelige sykdommer. Systemet innbefatter lagring av menneskers DNA og byr derfor på utfordringer i forhold til personvernet. Blant annet har Datatilsynet stilt seg avvisende til slik lagring.