研究领域为行星物理，以地球空间环境数值模型研究为起点，经过十数年的研发，逐步拓展到金星、火星等类地行星的空间环境数值模型，并取得了一系列创新性成果，包括：

（1）发展了考虑离子动力学效应的多组分多流体火星全球空间环境模型，该模型有助于理解影响火星大气环境演化的过程，为我国开展火星探测提供有力技术支撑。研究揭示了不同磁力线位型分布下离子逃逸的力学原因，阐明火星离子逃逸的主要物理机制，为火星宜居性研究提供了重要的科学依据。

（2）利用Hall磁流体模型模拟了Kelvin-Helmholtz不稳定性在金星电离层顶上可发展为非线性阶段，证明该不稳定性可成为金星离子逃逸的通道之一。研究揭示了非线性KH不稳定性与金星周围等离子体云逃逸、电离层粒子损失之间的关系。

（3）采用考虑Hall和FLR效应的MHD模型揭示了偶极化锋面上的电流、电场体系结构，及其受离子动力学Hall效应、电子运动等控制的物理特性。该项研究成果解释了偶极化锋面的物理特性，有助于理解锋面与磁尾离子以及能量之间的关系。