Prof. dr hab. Lucjan Piela jest uczniem Włodzimierza Kołosa – światowej sławy chemika, specjalistą z dziedziny chemii kwantowej, emerytowanym prof. zw. UW, był dziekanem Wydziału Chemii UW w latach 1993-1996.
Prowadził badania naukowe w Uniwersytecie Warszawskim, oraz w: Cornell University (USA), Université de Namur (Belgia), Centre Européen de Calcul Atomique et Moléculaire (Francja). Wykładowca na międzynarodowych i krajowych konferencjach i seminariach, współpracownik i współautor prac m.in. profesorów Harolda Scheraga i Roalda Hoffmanna (noblisty w 1981 r.) z Cornell University, także profesora Jean-Marie André z Université de Namur.
Na przestrzeni 50 lat wykładał chemię kwantową dla studentów chemii i fizyki UW, wypromował ośmioro doktorów chemii. Najważniejsze osiągnięcia naukowe: metoda multipolowa szybkiego obliczania oddziaływań w układach periodycznych, metoda deformacji funkcji celu w optymalizacji globalnej, koncepcja elektromeru donorowo-akceptorowego (mnemon), koncepcja „przyciągających się” elektronów.
W 2001 r. został wybrany członkiem zagranicznym Belgijskiej Królewskiej Akademii Nauk, a od 2004 r. jest członkiem Europejskiej Akademii Nauk, był członkiem Prezydium Komitetu Naukowego czterech Konferencji Smoleńskich, jest wieloletnim członkiem Zarządu Krajowego Funduszu na Rzecz Dzieci.
Autor ok. 100 publikacji naukowych w czasopismach międzynarodowych, w tym książki „Ideas of Quantum Chemistry”, używanej jako podręcznik dla doktorantów i studentów na całym świecie.