Do leta 1997 je bil sodelavec Nasinega raziskovalnega centra, sodeloval je pri več satelitskih misijah ameriške vesoljske agencije. Velja za priznanega in pogosto citiranega znanstvenika, njegove raziskave o vplivu trčenja asteroida z našim planetom, katerega posledice so pokončale dinozavre, so vodile do odkritja nuklearne zime, nastale zaradi nenadnega velikega padca temperature. Kakšne bi bile posledice nuklearne zime, je Toon raziskal leta 2006, ko je domneval, da bi jo povzročila lokalna atomska vojna. Zatem ko je pakistanski predsednik vlade Imran Khan nedavno zagrozil, da se zaradi prelivanja krvi v kašmirskem konfliktu njegova država lahko zaplete v vojno z Indijo, pri čemer bi Pakistan lahko uporabil tudi jedrsko orožje, je Toon s svojimi kolegi v strokovni reviji Science Advances ponovno predstavil, kakšne posledice bi lahko imela takšna vojna. Pakistan in Indija imata vsak trenutno okoli 150 jedrskih konic, do leta 2025 bo ta številka narasla na 200. Strokovnjaki so posvarili, da bi imel tak jedrski spopad usodne posledice za ves planet. Samo pri detonaciji 250 jedrskih konic nad indijskimi in pakistanskimi mesti bi umrlo od 50 do 125 milijonov ljudi. Večina jih ne bi umrla neposredno zaradi eksplozije, temveč zaradi ognjenega vala zatem. V ozračje bi se zaradi tega dvignilo 36 milijonov ton saj, ki bi blokirale sončno svetlobo, takšna zatemnitev pa bi temperaturo na vsej Zemlji znižala za dobrih 5 stopinj Celzija. To bi imelo za človeštvo katastrofalne posledice, obseg padavin bi se zmanjšal za tretjino, s tem pa bi začelo primanjkovati tudi hrane.