Hans Lieb gilt als Wegbereiter auf dem Gebiet der quantitativen Mikroanalyse und der präparativen organischen Synthese. Er verfasste gemeinsam mit seinem Assistenten Wolfgang Schöniger das zu seiner Zeit wegweisende Werk „Anleitung zur Darstellung organischer Präparate mit kleinen Substanzmengen“. Lieb war erstmals 1912 als Assistent des Innsbrucker Universitätsprofessors Fritz Pregl in Berührung diesem Spezialgebiet gekommen. Pregls Arbeiten führten zu einem nachhaltigen Fortschritt in der Stoffwechsel-, Hormon- und Enzymforschung, die von Lieb weitergeführt wurde.
Die Erkenntnisse fanden rasch den Weg in die industrielle Praxis, vor allem für die Untersuchung von Roh- und Betriebsmaterialien sowie von Fertigprodukten der gewerblichen Wirtschaft. 1923 wurde Pregl an die Universität Graz berufen, Lieb folgte nach Graz, wurde 1924 dort Professor für physiologische Chemie und absolvierte ein Medizinstudium. Als Pregl 1931 emeritierte, wurde Lieb sein Nachfolger als Vorstand des Medizinisch-Chemischen Institutes der Universität Graz.