El Dr. Agustí ha sido pionero en la descripción de un componente autoinmune causante de la EPOC, así como en el estudio de nuevas formas de entender la complejidad fenotípica y biológica de la enfermedad a través del análisis de redes. Entre sus trabajos más recientes, destaca la investigación que ha mostrado que las personas que llegan a la edad adulta con una función pulmonar reducida debido a un mal desarrollo pulmonar, sufren mayores problemas cardiovasculares y metabólicos que la población sana.
Sus estudios le han situado como uno de los referentes internacionales más destacados de la investigación neumológica, básica y clínica, dentro del área de la EPOC. Así, desde 2016 preside la Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) para el tratamiento de la EPOC.