Henrik Toft Sørensen har gennem en lang årrække stået for dybdegående forskning inden for medicins mulige bivirkninger. Særligt hans arbejde med lægemidlers sikkerhed hos gravide har tiltrukket sig opmærksomhed.

Henrik Toft Sørensen har også lagt et stort arbejde i udviklingen af kliniske databaser og overvågning af sygdomsforløb og -prognoser. Blandt andet har han været ansvarlig for, at de eksisterende metoder til eksempelvis overvågning af kræftprognosen er blevet indført i Danmark, og at en række kliniske databaser er blevet opbygget.

I denne forbindelse har Henrik Toft Sørensen fungeret som rådgiver for Sundhedsstyrelsen og Det Nationale Indikatorprojekt.

Henrik Toft Sørensen har desuden ydet et substantielt bidrag til forståelsen af forløbet af en række interne medicinske sygdomme og specielt medvirket til at undersøge, hvordan tilstedeværelsen af flere sygdomme påvirker langtidsprognosen ved hyppige intern medicinske sygdomme.

Henrik Toft Sørensen blev speciallæge i intern medicin i 1993 og i hepatologi i 1997 og har en bred praktisk erfaring inden for intern medicin, som startede på Thisted Sygehus, Medicinsk Afdeling.

Siden 2000 har han været leder af Klinisk Epidemiologisk Afdeling på Aarhus Universitetshospital – en afdeling, der startede med tre ansatte, men som nu har mere end 80 personer tilknyttet.

I 2011 modtog Henrik Toft Sørensen Dannebrogsordenen.