On odešel z laboratoře v roce 1996 a stal se kolegy z Peterhouse College, University of Cambridge, a provádí výzkum na struktuře DNA vazebných proteinů, které regulují gen výraz. Byl prezidentem Královské společnosti z let 1995-2000.
nejvýraznější příspěvek Klug byl vyvíjí techniku zvanou crystallographic elektronová mikroskopie, který používal elektrony spíše než světelné vlny k výrobě zvětšené snímky. Sám X-ray krystalografie nebylo adekvátní pro stanovení biologické struktury všech molekul. Jinou technikou bylo použití elektronového mikroskopu, který byl schopen obrovských zvětšení. Avšak výsledné obrazy byly dvojrozměrný, tedy dávat skutečně přesnou reprezentaci struktury molekulový.
Cílem Klug bylo nějakým způsobem kombinovat tyto dva postupy, aby se dospělo k přesné trojrozměrné reprezentace. On vyvozoval, že by to mohlo být možné podrobit mikrofotografie, fotografické desky, na kterých elektronový mikroskop potiskem jeho dvourozměrné obrázky látky, rentgenové krystalografie sami. Tím, že zachytí pohledy na danou látku z mnoha různých úhlů a pak aplikovat rentgenovou difrakci na každý z mikrografů, přesná struktura by mohla být sestaven.
Dosažení úspěchu v tomto cíli byl dlouhý a složitý proces, který zahrnuje nejdůmyslnější matematická analýza, ale nakonec Klug byla schopna zdokonalit techniku nyní známý jako krystalografické elektronové mikroskopie. Prostřednictvím tohoto postupu struktury a fungování řady proteinů, virů, chromozómů a jiných biologických materiálů se staly přístupné, průlom, který vedl nejen k významným novým objevům na poli, ale na celé nové oblasti vědeckého zkoumání stejně. Klug je 1982 Nobelova cena uznal dosažení tohoto cíle a také jeho objev struktury mnoha biologicky významných jádra kyselina-proteinových komplexů. On byl pasován na rytíře v roce 1988. 
[1] [2]