Toomas Noorem on töötanud tehnoloogina, konstruktorina, peamehaanikuna, peaenergeetikuna ja suurettevõtte Tarkon peadirektorina. Alates 2002. aastast on Toomas Noorem SA Tartu Teaduspark juhatuse liige. Tema eestvedamisel on teaduspargis tegeletud pooltööstuslike laborite ja katsetöökodade loomisega, nagu Protolab, Nanolab ja uus inkubatsioonikeskus. Samuti on ta osalenud paljudes teaduspargi välisprojektides ning arendanud teaduspargi välissuhteid. Lisaks on ta pikka aega osalenud tehnikahariduse arendamisel, olles tegev Võrumaa Kutsehariduskeskuse ja Eesti Maaülikooli tehnikainstituudi nõukogudes ning Eesti Maaülikooli kuratooriumi töös.