Hardell har i hovedsak forsket på kreftrisiko ved forskjellige miljømessige påvirkninger. Mest kjent er han for sin forskning på elektromagnetisk stråling, og han har gjennomført en rekke studier på sammenhengen mellom mobilstråling og hjernekreft. Hans studier var avgjørende for at International Agency for Research on Cancer i 2011 klassifiserte ikke-ioniserende stråling som mulig kreftfremkallende.[1]
Enkelte av Hardells kreftadvarsler har fått konsekvenser for lovgiving og gitt ham anerkjennelse, herunder at plantevernmiddelet Hormoslyr ble forbudt.[2] På den annen side har han fått kritikk for mange tilfeller av falske alarmer, og han har derfor blitt kalt for «svensk mester i kreftalarmer».[3] Særlig har hans forskning på elektromagnetisk stråling blitt kritisert for gjennomgående svakheter i design.[4] Hans studier har vært av typen case control hvor man har intervjuet kreftpasienter om deres mobilbruk og derved har vært sårbar for overrapportering ved mistanke om en slik sammenheng.[5] Hans forskningsresultater står i sterk kontrast til majoriteten av forskningen på området som ikke finner holdepunkter for at denne typen stråling medfører helsefare.[6]
I 1994 bestemte svenske Cancerfonden seg for å ikke bevilge mer penger til Hardells forskningsprosjekter. Begrunnelsen var at hans forskning ikke holdt høy nok kvalitet.[7]
Hardell er tilknyttet flere organisasjoner som har som agenda å redusere eksponeringen for ikke-ioniserende stråling i samfunnet og å spre informasjon om de angivelige helsefarene ved slik stråling:
Physicians’ Health Initiative for Radiation and Environment
The Environment and Cancer Research Foundation
Oceania Radiofrequency Scientific Advisory Association
EMF:data
Han var en av initiativtakerne til oppropet «5G Appeal» i 2019 der det ble advart mot innføring av 5G-teknologi i samfunnet og advart mot at strålingen blant annet kunne gi kreft, autisme og hukommelsestap. Oppropet ble senere brukt i en propagandakampanje i TV-kanalen Russia Today.[8]