Kai Kappel ist seit 2012 Professor für Kunstgeschichte am Institut für Kunst- und Bildgeschichte der Humboldt-Universität zu Berlin (Professur für Geschichte der Architektur und des Städtebaus) und seit 2016 Prodekan für Lehre und Studium der Kultur-, Sozial- und Bildungswissenschaftlichen Fakultät der Humboldt-Universität.
Schwerpunkte seiner Lehre sind die Architekturgeschichte des Mittelalters und des 19.-21. Jahrhunderts, vor allem in Mitteleuropa und Italien; seit 2018 auch die transkulturellen Austauschprozesse zwischen Japan und Europa/Amerika im 20. Jahrhundert.
Im Zentrum seiner Forschungen stehen das normannische und staufische Süditalien; die Rezeption des Mittelalters in der Moderne; die Pluralität der Architekturmoderne; die beiden Weltkriege und die NS-Verbrechen in der europäischen und globalen Gedenkkultur sowie Architektenreisen in der Moderne nach Italien und von/nach Japan; daneben die Geschichte der Kunstgeschichte und die Geschichte der Fotografie.