Peter Schall doet onderzoek naar de statistische fysica van nieuwe nanomaterialen en zachte materie. Een recente doorbraak in de synthese van nanodeeltjes maakt het verbinden van complexe structuren op nanoschaal mogelijk. Deze structuren vormen de basis voor nieuwe functionele materialen van de toekomst. Een grote uitdaging is het nauwkeurig verbinden van specifieke structuren op nanoschaal en het begrijpen en ontwerpen van hun fysische eigenschappen. Vooral belangrijk zijn opto-elektronische eigenschappen voor de ontwikkeling van nieuwe fotovoltaïsche materialen voor efficiënte zonnecellen.

Naast nanodeeltjes bestudeert Schall zachte, complexe materialen, zoals suspensies en emulsies, met deeltjes op micrometerschaal. Door hun grootte zijn de individuele deeltjes direct te bekijken en verbeelden ze zo fysische processen van kleinere nanodeeltjes, en zelfs van atomaire systemen. Dit geeft inzicht processen zoals het assembleren van structuren, en het stollen en stromen van complexe materialen en mechanismen die belangrijk zijn voor de stabiliteit van materiaal in het algemeen. Directe toepassingen zijn te vinden in de geologie, in producten zoals voedsel en cosmetica en in biologische materialen. Schall onderzoekt ook het vormen van nanostructuren in de ruimte. Experimenten op het internationale ruimtestation zullen generieke inzichten leveren in het vormen en het gedrag van structuren zonder zwaartekracht.

Schall is sinds 2005 verbonden aan het Van der Waals-Zeeman instituut van de UvA, sinds 2010 als universitair hoofddocent. Eerder was hij postdoc aan Harvard University. Schall is projectleider van ruimteonderzoek bij NASA (Advanced Colloid Experiments in Microgravity) en ESA (SODI-Colloid). Hij verwierf verschillende onderzoekssubsidies waaronder een Vidi- en Vici-subsidie van NWO. Hij is editor van het European Physical Journal (EPJ) en redacteur van de boekenserie Soft Condensed Matter and Biological Physics (Springer).