Bekannt ist Otto Piene vor allem durch seine licht-kinetischen Arbeiten, insbesondere das Lichtballett, in denen er eine Verbindung von Natur und Technik herzustellen sucht.
Ebenso zeigt sich die konsequente Auseinandersetzung mit den Themen Licht, Bewegung und Raum in seinen Experimenten mit Feuer und Rauch als Bildmedien. 1974 wurde Piene zum Direktor des Center for Advanced Visual Studies am Massachusetts Institute of Technology (MIT) berufen. Er gestaltete 1967 und 1971 den deutschen Pavillon auf der Biennale von Venedig sowie 1985 auf der Biennale von Sao Paolo.
In der Ausstellung in Tuttlingen präsentiert Piene eine raumbezogenen licht- kinetische Arbeit, neue Feuerbilder sowie Zeichnungen zu seinen Luft- und Lichtplastiken. Darüber hinaus belegen Fotos und Dokumente sein exemplarisches Wirken als Künstler am MIT, einem der herausragenden
Forschungsinstitute dieser Welt, sowie die Zusammenarbeit mit seiner Frau, der Künstlerin Elizabeth Goldring Piene.