陳徐宗長期從事研究工作，1994年起開始參與籌建北京大學激光冷卻實驗室，于1996年實現(xiàn)了國內(nèi)第一個磁光阱，于2000年在國內(nèi)第一個實現(xiàn)了原子噴泉， 2001年起領(lǐng)導北京大學冷原子小組開展玻色-愛因斯坦凝聚的實驗研究，克服種種困難，于2004年4月獲得高質(zhì)量的玻色-愛因斯坦凝聚，2004年底獲得中國第一個原子激光，使北京大學的冷原子物理實驗研究擠身國際先進行列；其中，利用可控馬越讓那躍遷獲得多自旋態(tài)分量凝聚體的研究引起了國內(nèi)外同行的高度評價。此外從1997年開始在國內(nèi)首先領(lǐng)導研究630nm波段外腔半導體激光頻標，在國際上首次觀察到幾十組碘分子強躍遷超精細譜線，首次在國際上進行了半導體激光五次微分穩(wěn)頻，獲得了穩(wěn)定度為10-11的激光輸出。在實驗上獨立發(fā)展了具有北京大學特色的外腔半導體激光器、高精密激光驅(qū)動電源、三次、五次激光穩(wěn)頻、光電時序控制、磁光阱和靜磁阱等關(guān)鍵技術(shù)。目前正負責國家 “973”項目、國家自然科學重大基金項目與科技部863項目等，領(lǐng)導北京大學冷原子物理與量子精密測量實驗室開展玻色-愛因斯坦凝聚的實驗和理論研究、飛秒激光穩(wěn)頻、半導體激光頻標與量子精密測量等研究。在《Physics Review》等國內(nèi)外重要期刊上發(fā)表論文100多篇，在國內(nèi)外重要會議上作邀請報告與學術(shù)報告50多次。除了科研之外，陳徐宗還承擔本科生與研究生的教學工作，分別講授過《力學》、《原子物理》、《激光技術(shù)》、《激光理論》、《實驗原子物理進展》等課程，培養(yǎng)博士生與碩士生20名。

目前兼任中科院計量測試高技術(shù)聯(lián)合實驗室副主任、中國物理學會量子光學專業(yè)委員會委員、中國計量測試學會理事、中國計量測試學會理事時間頻率專業(yè)委員會委員、英國物理學會期刊《Measurement of Science and Technology》編委、《量子光學學報》、《量子電子學學報》雜志編委、科技部等部委導航領(lǐng)域重大專項專家等職務。