Entre 1960 y 1962, Folkman sirvió en la Armada de los Estados Unidos (U.S.
Navy en inglés), donde estudió el crecimiento de los vasos sanguíneos.
En 1971 publicó un artículo en la revista médica New England Journal of Medicine en el cual afirmaba que todos los tumores cancerígenos dependen de la angiogénesis, que es el proceso por el que los tumores forman un sistema vascular propio que les permite nutrirse y continuar con su desarrollo posterior, uno de los temas de estudio más importantes en la lucha contra el cáncer.
Estuvo considerado como el mayor experto y fundador del campo de la angiogénesis, enfoque que tiene un gran potencial en el tratamiento del cáncer.
En 2004 fue galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica, junto con Tony Hunter, Joan Massagué Solé, Bert Vogelstein y Robert Weinberg, por sus estudios del sistema vascular que se desarrollan en los tumores, una de las principales bases para al tratamiento en oncología.