元謀及其文化研究獲北京市科技成果獎、地礦部壹等獎。他五次爬上帕米爾高原，研究中國新疆的塔吉克人，論證他們是中國唯壹的白人土著代表，也是古代雅利安人的後裔。
在塔什庫爾幹河東岸發現了吉日加拉史前遺址，具有重要價值。
從1981開始，通過對柳州史前遺址的詳細研究，建立了“白蓮洞文化系列”的模型，證實了中國南方中石器時代文化的真實存在，引起了國內外學術界的關註。在河南許昌和雲南元謀發現了兩處重要的中石器時代遺址:荊靈和大巫娜。
在人類起源的理論研究中，指出“勞動”是人類特有的“適應手段”，它有兩種形式，初級勞動形式在促進從猿到人的轉化中起著重要作用，但高級勞動形式是人類創造的，人類祖先的智力和性因素在這種轉化中起著強大的作用。在博物館學的研究和實踐中，通過其倡議和參與，建立了洞穴科學博物館、紡織博物館等7個博物館，也為北京自然博物館的發展和南通博物的復興做出了重要貢獻。在科學知識普及方面也取得了豐碩的成果，出版了大量科普作品，舉辦了多次科普展覽，被中國科普作家協會第三次全國代表大會批準為“優秀科普作家”。