主要研究领域为稳定同位素地球化学和同位素分析新方法和新装备的研制。稳定同位素地球化学是利用不同的稳定同位素分析方法研究自然界中质量数轻的元素（H、O、C、N、S和Si等）的稳定同位素的丰度和变化机理，并根据同位素丰度变化研究地球演化、检测全球变化等；研制全新的同位素分析方法和装备，解决传统方法的技术瓶颈，为研究地球科学和行星科学中的重大科学问题提供全新的解决方案。