Prof. Bossi è coinvolto in tutte le attività di ricerca inerenti ai tumori testa-collo, tumori cutanei e tumori gastroenterici, dalla ricerca traslazionale (espressione genica, sequenziamento di nuova generazione) alla valutazione della qualità della vita e della medicina basata sul valore. Si è particolarmente dedicato ai tumori rari di testa-collo (tumore dei seni paranasali, tumore degli annessi, tumore rinofaringei e tumori delle ghiandole salivari). Ha una forte esperienza sui trattamenti medici di tumori cutanei non-melanoma, progettando e conducendo studi clinici con terapie mirate e immunoterapia. Dimostra anche un forte impegno alla terapia di supporto, in particolare per quanto riguarda la mucosite indotta dalle terapie oncologiche. Collabora con la Rete Italiana Tumori Rari, un’iniziativa collaborativa tra centri oncologici italiani, che mira a sfruttare la condivisione a distanza dei pazienti per migliorare la qualità delle cure e ridurre la migrazione sanitaria per i tumori solidi rari. E' Responsabile Scientifico e co sperimentatore di parecchie riviste italiane ed internazionali sui tumori testa-collo e tumori cutanei non-melanoma.