Паабо – член Шведской королевской академии наук, Леопольдины, иностранный член Национальной академии наук США, Французской академии наук и Лондонского королевского общества. С 1997 года работает в Институте эволюционной антропологии имени Макса Планка (Лейпциг).
Его отец в 1982 году также был награжден Нобелевской премией в области физиологии и медицины.
Среди достижений ученого секвенирование генома неандертальца; исследование ДНК, извлеченной из фрагмента кости, обнаруженной в Денисовой пещере на Алтае и открытие денисовцев, Homo denisovensis.
Исследования Паабо заложили основу для появления новой научной дисциплины – палеогенетики.