Se le reconoce como el padre de la botánica sudafricana y el Linneo japonés, debido al estudio que Thunberg realizó sobre la flora japonesa.
Obtiene los títulos de doctor en medicina y en historia natural en 1767.
Se propone ir a visitar las colonias neerlandesas y Japón con el fin de recoger especímenes para los jardines botánicos holandeses.
Va en primer lugar a Londres dónde se entrevista con Sir Joseph Banks.
Encuentra también a Johann Reinhold Forster que le hace visitar sus colecciones armadas en el segundo viaje de James Cook.
Da a numerosas nuevas especies, el epíteto de japonica; la mayoría procedían en realidad de China y se habían importado en Japón para adornar los jardines del país.
Hace aparecer numerosos artículos en las publicaciones científicas suecas y de otros países.
También se le han dedicado más de 250 especies vegetales y animales.