Tomáš Soukup byl významným a dlouholetým pracovníkem Fyziologického ústavu, kde působil jako vedoucí a jako pracovník oddělení Funkční Morfologie. Během své odborné kariéry se věnoval zejména výzkumu svalových receptorů a svalových myosinů. Publikoval na toto téma celou řadu prací v prestižních zahraničních časopisech, byl řešitelem českých i zahraničních grantů, školitelem studentů a organizoval několik mezinárodních sympozií. V posledních letech byl také jedním z hlavních organizátorů mezinárodní biologické olympiády, kde pomáhal studentům středních škol proniknout do tajů studia biologických věd a pod jeho vedením získaly týmy z České republiky řadu mezinárodních úspěchů. Velkým přínosem pro ústav a studenty byla také jeho ochota podělit se o své bohaté zkušenosti a znalosti v oblasti mikroskopických, elektron-mikroskopických a imuno-histologických technik.