Joachim Trümper ist Astrophysiker. Schwerpunkt seiner Forschung ist die Röntgenstrahlung astronomischer Objekte.

1971 begann er an der Universität Tübingen mit seinen Mitarbeitern ein Programm zur Beobachtung von kosmischen Röntgenquellen mit Stratosphären-Ballongetragenen Instrumenten, das ab 1987 auf der sowjetisch-russischen Raumstation fortgesetzt wurde. Höhepunkte waren 1976 die Entdeckung der Zyklotronlinie im Spektrum von Hercules X-1, wodurch erstmals das gigantische Magnetfeld (4x108 Tesla) eines Neutronensterns gemessen wurde, sowie 1987 die Entdeckung harter Röntgenemission der berühmten Supernova 1987A wenige Monate nach der Explosion.

1975 schlug Trümper dem Bundesministerium für Forschung und Technologie den Bau eines Satelliten vor, der mit einem großen Röntgenteleskop ausgerüstet werden sollte. An diesem zunächst nationalen Projekt, das den Namen ROSAT erhielt, beteiligten sich ab Anfang der achtziger Jahre auch die NASA und das SERC (UK). Im Zuge der wissenschaftlichen ROSAT-Aktivitäten, die unter der Leitung von Trümper standen, hat er sich selbst vor allem mit der Physik der Neutronensterne beschäftigt. Mit ROSAT gelang es erstmals, die rein thermische Emission der heißen Photosphären einzelner kühlender Neutronensterne zu messen.

Außerdem war Trümper an Arbeiten über Supernova-Überreste, Galaxienhaufen, Quasare und die kosmische Röntgen-Hintergrundstrahlung beteiligt. Mit der überraschenden Entdeckung der Röntgenemission von Kometen und der Entdeckung der Klasse der „superweichen Röntgenquellen“, die sich als Weiße Zwerge in Doppelsternsystemen mit thermonuklearem Brennen an der Oberfläche entpuppten, eröffneten sich ganz neue Forschungsgebiete.

Im Anschluss an ROSAT beteiligte sich Trümper seit 2000 an Messungen mit den Röntgen-Observatorien Chandra der NASA und XMM-Newton der ESA, zu deren Entwicklung und Instrumentierung seine Arbeitsgruppe seit Mitte der achtziger Jahre wesentlich beigetragen hat – mit einem Transmissionsgitter-Spektrometer für Chandra sowie mit einer neuartigen Röntgen-CCD-Kamera für XMM-Newton.