研究领域主要包括：恒星物理，双星演化，大样本恒星演化，超新星前身星及其相关天体。 Ia型超新星是宇宙学距离指示器，通过Ia型超新星测距，波尔马特等人发现宇宙在加速膨胀，从而推论出暗能量的存在。暗能量的发现不仅是天文学，更是物理学的巨大突破（波尔马特等人由此获得了2011年度诺贝尔物理学奖）。然而，人们并不清楚Ia型超新星的前身星是什么，这将直接影响其测距精度并阻碍精确宇宙学的发展。在超新星前身星及其相关天体领域开展了一系列研究，提出了形成Ia型超新星的氦双星前身星模型，成功地揭示了年轻Ia型超新星如何形成的难题，受到英、美、德、俄、葡等30多个国家70余家国外媒体(如BBC, Science Daily)的报道，并被《自然·中国》作为研究亮点，以“宇宙学：氦来帮忙”进行评述。氦双星模型现已被广泛应用于超新星爆炸模型研究，模型预言的超高速氦星被近年来的观测所证实。 在国际一流期刊上发表论文70余篇，成果写入Springer出版社《超新星手册》等8部国际专著及教科书。连续两年（2020、2021）入选爱思唯尔“中国高被引学者”榜单，英国物理学会(IOP)出版社2020高引榜单。中科院西部之光交叉团队"超新星前身星研究团队"负责人。培养的博士获中科院优秀博士论文奖。