In seiner Funktion als Wissenschaftsdirektor der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA ist Thomas Zurbuchen zuständig für alle Wissenschaftsprojekte der NASA. Er entscheidet über die Verteilung von Geldern in der Höhe von 5 Milliarden Dollar jährlich an die verschiedenen Projekte zur Erforschung der Erde, des Mars, unseres Sonnensystems und darüber hinaus.

Zurbuchen ist in Heiligenschwendi am Thunersee aufgewachsen und studierte an der Universität Bern. Seinen Doktortitel in experimenteller Astrophysik erhielt er 1996.

Bevor Zurbuchen sein Amt bei der NASA antrat, war er Professor für Weltraumforschung und Luftfahrttechnik an der University of Michigan in Ann Arbor. Dort war er auch Gründungsdirektor des Center for Entrepreneurship.

In seiner Forschung beschäftigte sich Zurbuchen mit Fragen zur solaren und heliosphärischen Physik, zur experimentellen Raumforschung, zu Raumfahrtsystemen sowie zu Innovation und Unternehmertum.

Zurbuchen hat in seiner Karriere mehr als 200 Fachartikel für renommierte Zeitschriften verfasst. Er war auch an verschiedenen NASA-Wissenschaftsmissionen beteiligt, so an ​​Ulysses, MErcury Surface, Space Environment, GEochemistry, and Ranging (MESSENGER) und Advanced Composition Explorer (ACE). Zudem war er Mitglied in zwei ständigen Ausschüssen der National Academy sowie in Teams für neue NASA-Missionen.

Zu seinen zahlreichen Auszeichnungen zählen der National Science and Technology Council Presidential Early Career for Scientists and Engineers (PECASE) Award (2004), ein NASA Group Achievement Award für die Ulysses-Mission im Jahr 2006 und ein Stipendium des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) 1996-1997.