1997年，她成為康奈爾大學(xué)威爾醫(yī)學(xué)院的助理教授，2003年被評(píng)為教授。2012年，吳皓被聘為哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)及分子藥理學(xué)教授，并擔(dān)任波士頓兒童醫(yī)院高級(jí)研究員，2014年被聘為中科院生物物理研究所研究員。吳皓實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向是天然免疫相關(guān)蛋白的結(jié)構(gòu)與功能，主要通過(guò)x-射線(xiàn)晶體衍射和電子顯微鏡解析免疫相關(guān)蛋白結(jié)構(gòu)，從而闡釋免疫受體尤其是天然免疫受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)理。