L. debuterte allerede i 1946 på Høstutstillingen med det dekorativt forenklede fargetresnittet Gamal gard, Vågå (1946) som røpet impulser fra faren, Knut L. På Høstutstillingen viste han også de to følgende år fargetresnitt med Vågå-motiver. I 1950 begynte L. på Kunstakademiet med Aage Storstein som lærer. To studieopphold i Paris, under Honoré Bérard i 1951 og under Gustave Singier 1953–54, fikk avgjørende betydning for hans videre utvikling. Foruten fra sine to franske lærere, mottok L. sterke inntrykk fra Paul Cézanne (som var emnet for hans magisteravhandling), Georges Braque og Roger Bissière og utviklet i første halvdel av 1950-årene en abstrakt uttrykksform. Hans malerier og grafiske arbeider var først preget av en streng, ganske komplisert geometrisk oppbygning, men ble etter hvert enklere i komposisjon og noe mykere i fargeholdning. Bildene fra omkring 1957 kjennetegnes av uregelmessige svarte strukturer som understreker vertikalvirkningen, og av plangeometriske, ofte ruteformede fargefelter i forskjellig størrelse og valør. De understreker horisontal- og vertikalplanet og gir overflaten et vibrerende rytmisk liv (Blå horisont og Blå Caprice 1957, utstilt Nordisk abstrakt kunst, Kunstnernes Hus 1958). På Terningens mønstring i Kunstnernes Hus høsten 1959 stilte L. ut abstrakte komposisjoner av en mer ekspressiv karakter. Fargeflatene var større og mer sammensmeltede, koloritten dyp og glødende.
I 1958 ble L. høyskolelektor og kom inn i det inspirerende miljøet omkring Arne E. Holm ved Institutt for tegning og fargebruk, Arkitektavdelingen, Norges Tekniske Høyskole. I 1961 stiftet han Gruppe 5 sammen med fire kunstnerkolleger ved høyskolen. Med sitt skarpe intellekt, grundige og allsidige utdannelse og teoretiske innsikt, ble L. en impulsgiver både for kolleger og arkitektstudentene. Som Håkon Stenstadvold skrev i 1963, spilte L. en hovedrolle ved utformingen av den såkalte trønderstilen.
Etter 1960 gikk L. inn i en fase der han i mer eller mindre utpreget grad førte inn figurative elementer. Han malte strengt forenklede figurer i atelier-lignende rom som syns å henspille på undervisningsmiljøet på Norges Tekniske Høyskole, samt enkelte oppstillinger og landskaper. Bildene, som kan ha en litt tung og dyster karakter, er utført i akrylteknikken PVA, en emulsjon av polyvinylacetat. Denne teknikken har L. senere holdt fast ved. Da L. i 1962 presenterte bilder med figurative innslag, først på Gruppe 5-utstillingen i Bergens Kunstforening og senere på sin separatutstilling hos Holst Halvorsens Kunsthandel, Oslo så mange det som et brudd i hans utvikling. Men for L. har det aldri vært noe prinsipielt skille mellom figurativ og abstrakt kunst. Han har alltid følt det som en nødvendighet å utføre naturstudier "på si", vesentlig tegninger, akvareller og oljepasteller i begrenset format. Mot midten av 60-tallet ble enkelte bilder preget av collage- og popeffekter. L. avsluttet denne fasen med den store, rikt sammensatte komposisjonen Akkumulasjon (1965, Nasjonalgalleriet, Oslo), der de pålimte, delvis overmalte reklamesidene, med illustrasjoner av en og samme kvinnebyste, bidrar til å skape kompliserte romlige virkninger.
De følgende årene malte L. ekspressive bilder preget av en stadig mer markant dynamikk. Nå fullførte han sine to første romutsmykninger, veggmaleriene til Åsgård sykehus, Tromsø (1967) og til Eidsvoll videregående skole (1968). Det første har intenst blå, blåsvarte og rustrøde fargefelter mot lyst blågrå bunn, det siste er mørkstemt. På mønstringen i Galleri F 15 høsten 1969 viste L. ekspressive bilder, enkelte med tilløp til figurasjon, videre grove og rustikke arbeider med innslag av forskjellige materialer og utpreget relieffvirkning. I disse stofflig konkrete bildene ble skalaen av jordfarger i noen grad bestemt av de innlagte materialenes egne lokalfarger. Karakteristisk for de nyeste arbeidene var derimot en lyskraftig koloritt og transparente farger. I 1970 fulgte malerier preget av flyktige streker og tegn som gav dem en grafisk karakter. I Seremoni syns tegnene å antyde primitive figurasjoner og i Gamalt tema danner de eldgamle tegn og symboler, et av dem tatt opp som protesttegn mot atomvåpnene, en tilnærmet korsform mot dyp rød bunn.
I mer enn et år arbeidet L. med dekorasjonene til vestibylen på Oslo yrkesskole (1972). I det problematiske rommet, som gjennomskjæres av flere trafikkakser, utførte han tre veggfelter i varierende størrelse, men bygd på felles bredde-modul. De er formalt sterkt beslektet, men koloristisk ulike, dominert av henholdsvis blått, grått og gult. Med utgangspunkt i de mange synsvinklene som fantes i vestibylen var L. opptatt av å få til noe som kunne gi en rik virkning også sett i skrå vinkel. Han innarbeidet vertikale ribber, plassert vinkelrett på billedplanet, profilert etter en sinuskurve og faseforskjøvet. Ribbene er kledt med speilende aluminium som reflekterer billedflaten på begge sider og hverandre, slik at de tredimensjonale feltene forandrer seg etter betrakterens plass i rommet. Etter å ha fullført denne utsmykkingen følte L. trang til fornyet kontakt med naturen. I 1973 presenterte han akvareller hos Holst Halvorsens Kunsthandel, vesentlig lysfylte landskapsstudier og stilleben. Det var koloristisk dempede, strengt strukturerte arbeider som røpet dyp fortrolighet med Cézannes kunst. L. fortsatte det han har kalt sin dialog med naturen og malte i de følgende år naturstudier som ble stadig friere og rikere i utførelsen. I 1978 stilte han ut et førtitall oljepasteller i Galleri Moderne Kunst, Oslo. Det var landskaper, interiører, oppstillinger og portretter preget av likevekt og harmoni. Spontan innlevelse i motivene var forenet med fast billedstruktur. Det er helst mindre bilder L. utfører med naturen for øye. Dess større maleriet er i format, dess mer dreier det seg for L. om arkitektonisk-musikalske verdier. Hans naturstudier er selvstendige kunstverk, ikke forarbeider. De gir imidlertid "næring" til de abstrakte komposisjonene. L.s strukturale malerier fra perioden 1977–82 har en spesielt intim relasjon til naturstudiene. De bygger på et enkelt horisontalt/vertikalt rutenett som holder flaten og skaper orden og en streng, objektiv struktur. Bildenes uttrykk oppstår i spenningen mellom objektiviteten i strukturen og subjektiviteten i behandlingen av overflaten: i farge og valør, penselstrøkene og den stofflige variasjon. Ifølge L. har han hatt en trang til sensibelt arbeide med noe som vil bryte fram, er i ferd med å komme til syne, men er bundet til helheten. Karakteristiske eksempler er Veggmaleri (1979, Politiskolen), Mørker inne (1980, Riksgalleriet) og Struktur, grålys (1981, Nasjonalgalleriet). Etter en Spania-reise i 1980 har L. søkt å rokke ved den strenge strukturering for å oppnå sterkere kontraster og en mer markant dynamikk (Iglesia de Morella, 1982). I den siste tid har han også utført abstraherte stilleben preget av en fri behandling av billedelementene. I 1975 utførte L. tre materialarbeider i klar akryl, glimmer og bladgull til Sogndal ungdomsskole. Fuglemotivet i denne dekorasjonen har nær relasjon til den lysende, svevende lette dekorasjonen ved alteret i Eidsvåg kirke (akrylplater og messing, 1982). På en diskret, men overbevisende måte beriker den Kjell Lunds kirkerom.
L. har vært professor ved Kunstakademiet fra 1967 og har gjort en pedagogisk innsats av stor betydning for norsk kunst. Som leder av klassen for romkunst og komposisjon og som foreleser i flere teoretiske fag, har han gitt rike impulser og hjulpet flere generasjoner av norske billedkunstnere til å finne en personlig uttrykksform. L. administrerte akademiet i en viktig treårsperiode under etableringsfasen i arbeidet for nye akademilokaler.
I forbindelse med avskjedsutstillingen til Gruppe 5 i Trondheim Kunstforening 1980, skrev professor Jan Brockmann at forholdet mellom flate og virkelig og imaginært rom, mellom farge som romdannende og rombetegnende element har beskjeftiget L. gjennom nesten hele hans produksjon. Han hevdet videre at L. "med rette kan betegnes som en komposisjonskunstner, til tross for skiftende utgangspunkt er han alltid ute etter endelige, helhetlige billedsvar". L.s kunst har imidlertid ikke noen ensidig intellektuell karakter. I 1950-årene og på den tid L. gikk inn i Gruppe 5 ble det, ikke helt uten grunn, hevdet at hans kunst var analytisk og gjennomreflektert. I dag er det lettere å se de sensuelle, meditative trekk i L.s arbeider. Spesielt kan hans strukturale bilder ha en vár, innadvendt karakter. De springer ifølge L. ut av et behov for stor grad av homogenitet, stillhet og konsentrasjon.
