Lluís Pomar va ésser professor de la Universitat de les Illes Balears (UIB) des dels inicis de la institució i va desenvolupar la seva tasca docent als departaments de Biologia i Ciències de la Terra. La seva recerca científica s’ha concentrat en el camp dels carbonats, i hi ha destacat per l’anàlisi dels processos que controlen la producció i acumulació de sediments carbonatats i del paper que hi tenen els organismes i dels factors biològics.
Els primers esforços de Lluís Pomar es varen centrar en estudis estratigràfics i sedimentològics a les illes Balears. També va abordar l'estudi estratigràfic de precipitats de carbonat de l'aigua subterrània durant el pleistocè i l’holocè. Posteriorment, es va dedicar als estudis d'arquitectura de fàcies d'alta resolució en els sistemes de carbonat i les seves implicacions en l'estratigrafia seqüencial.
Destaca la seva contribució al coneixement de les plataformes miocenes de les illes Balears, especialment del cap Blanc (a Mallorca) i del Migjorn (a Menorca), que han esdevingut referents per a especialistes d’arreu del món. Féu la recerca per diferents regions d’Espanya, Itàlia, Veneçuela, el Carib, Aràbia, etc. i cobrí un rang temporal que va des del Paleozoic al Quaternari.
L’any 2018 va ser guardonat amb la Medalla Sorby, la distinció més important que s’atorga en aquesta disciplina, de la International Association of Sedimentologists (IAS), com a culminació d’una carrera científica i acadèmica amb un gran impacte internacional.
El curs 2003-04 va ser Distinguished Lecturer del Programa per Amèrica del Nord de l’Associació Americana de Geòlegs del Petroli, i impartí conferències en quinze universitats i associacions científiques del Canadà i dels Estats Units.
La seva visió crítica respecte dels paradigmes establerts ha suposat la incorporació de conceptes i visions innovadors en la interpretació del registre sedimentari, com, per exemple, l’impacte de les ones internes, la correlació entre l’evolució de la fotosíntesi des de l’evolució bacteriana de l’Arqueà, fa 3.500 milions d’anys, i la formació dels diferents tipus de carbonats.