Bevor Martin Klok seine berufliche Tätigkeit bei V.O. begann, war er im Bereich der organisch-chemischen und physikalischen Forschung tätig. Seine Forschungsschwerpunkte umfassten funktionelle chemische Systeme wie Brennstoffzellen und photoaktive Verbindungen für die Anwendung in der molekularen Nanotechnologie, Lebensmittelchemie und gesundheitsrelevanter Chemie, sowie das Beeinflussen von Gehirnfunktionen mithilfe organischer Moleküle.