In 1981 promoveerde hij in de biochemie aan de UU. Daarna heeft hij als postdoctorale onderzoeker gewerkt bij het European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg, was hij celbioloog bij de UU en werkte als hoogleraar Celbiologie bij het AMC Amsterdam totdat hij in 2001 werd benoemd tot hoogleraar Membrane enzymology van het Bijvoet Centrum van de UU. Vervolgens verkreeg hij de functies voorzitter van de Graduate School of Life Sciences, hoofd van het Departement Scheikunde en Decaan Bètawetenschappen.

Van Meer heeft meerdere functies gehad in wetenschappelijke adviescommissies en editorial boards. Ook is hij gekozen tot lid van EMBO en van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW). Naast een 100-tal onderzoeksartikelen publiceerde hij klassiekers, zoals 'Lipid traffic in animal cells' (1989) in Annual Review of Cell Biology en 'Membrane lipids: where they are and how they behave.' (2008) in Nature Reviews.