Alexander Levitzki è noto per aver sviluppato inibitori chimici specifici per le chinasi attivate nelle cellule cancerogene. Fu inoltre il primo a sviluppare sistematicamente tirfostine (inibitori delle chinasi che operano la fosforilazione della tirosina). Levitzki dimostrò (1993) che l'inibitore del Bcr-Abl chinasi induce la morte delle cellule tumorali nella leucemia mieloide cronica. Questo lavoro lo portò allo sviluppo del Glivec di Novartis (1996) che è usato, con grande successo, per la terapia di pazienti affetti da questa malattia. Levitzki è stato inoltre un pioniere nello sviluppo degli inibitori dei recettori EGF, PDGF, Her-2/neu, Jak-2, VEGFR e degli inibitori a base peptidica del PKB/Akt, che possono penetrare nelle cellule. Levitzki dimostrò che gli inibitori del PDGFR chinasi rilasciati da nanoparticelle o stent medicati possono essere usati per inibire la restenosi (o stenosi ricorrente) dopo angioplastica. Nel 2006 la sua squadra di ricerche sviluppò un metodo di "induzione al suicidio" in cellule di tumore cerebrale.