Peter Heegaard arbejder med den innate (medfødte) immunologi, dvs. immunsystemets umiddelbare og hurtige svar på infektion med fokus på svin og kvæg og andre husdyr. Sådan et immunsvar gør det muligt at påvise infektion meget tidligt i forløbet. Desuden hænger størrelsen af immunsvaret sammen med infektionens alvorlighed. Viden om de innate immunreaktioner bruges til at udvikle metoder til diagnostik af sygdom. Metoderne måler cytokiner og akut-fase proteiner i blod. Disse stoffer påvirkes kraftigt under innate immunreaktioner. Sammensætningen af det umiddelbare immunsvar har betydning for den længerevarende immunitet der opstår efter infektionen. Den viden bruges til at designe nye typer af immunstimulerende stoffer ved udvikling af vacciner, hvor der ofte er brug for at kunne stimulere immunsystemet, så der effektivt dannes længerevarende immunitet af den rigtige type. De immunstimulerende stoffer udvikles gennem forsøg med kemisk fremstillede kopier af bakterielle overflademolekyler. Peter Heegaard arbejder også med prionproteiner og deres evne til at forårsage prionsygdomme som kogalskab og scrapie (hos får og geder). Forskningen sigter mod at udvikle nye metoder, der kan påvise fejlfoldede prionproteiner. Endelig arbejdes der med brug af immunglobuliner til bekyttelse mod infektioner hos husdyr.