主要从事高压物理和高压化学研究。提出了利用高压手段解决了常压下有争议的科学问题的新思路，并成功地解决了Cs₄PbBr₆纳米晶绿光起源和Cs₂Na_0.4Ag_0.6InCl₆蓝光起源的争论，实验上证实了C—H…H—B二氢键的存在；成功实现了压致变色材料光学特性的大范围精确调控，提出了压强诱导发光（PIE）的概念；提出了利用空间位阻效应、量子尺寸效应和氢键协同效应等提高反应势垒和相变势垒截获高压相的新策略，成功截获富氢材料、高能密度材料、卤素钙钛矿材料和金属-有机框架材料的高密度相和高发光相，为制备具有特定功能的化学材料提供了新思路和新方法。研究项目包括科技部重点研发专项（首席科学家）、国家自然科学基金委员会重点项目、杰出青年基金和重大研究计划重点项目等。

共发表包括Nature Commun，J Am Chem Soc和Angew Chem Int Ed等在内的SCI论文400余篇，被SCI论文引用14000余次，H因子为61。

现任第1届亚洲高压科学技术理事会理事、中国化学会高压化学专业委员会副主任委员、中国化学会光化学专业委员会委员、中国感光学会光化学和光生物专业委员会委员、中国物理学会高压物理专业委员会委员。

曾任中国晶体学会理事、中国晶体学会极端条件晶体材料专业委员会委员、中国材料研究学会极端条件材料与器件分会副主任委员。