劉云圻研究員主要從事分子材料的設計、合成，包括π共軛小分子/高分子，碳納米管和石墨烯，以及這些材料在電子器件中的應用，包括在發(fā)光二極管、場效應晶體管和分子器件。 　　發(fā)表論文400余篇，引用7000余次，其中他引4500次，H因子45。 　

在參加高效聚丙烯催化劑和芳綸紡絲研究工作時，分別獲中國科學院重大科學成果獎兩項(1978年)，院科技成果二等獎一項(1982年)。 LB膜結構與性能研究，設計合成了一系列適合于制備LB膜的有機化合物，制備了LB膜，對它們的導電性、光學非線性和磁性進行了研究。1994年獲中國科學院自然科學二等獎。 超導邊緣結的制備，與南京大學合作，采用LB膜技術制備了低溫和高溫超導SIS邊緣結，觀察到了零電壓超流。有關結果獲國家超導專家委員會的表揚。 不對稱酞菁的設計、合成和性能研究，合成了帶有給體、受體結構的不對稱酞菁分子，利用LB膜交替技術，觀察到了二階諧波強度與LB膜層數(shù)有近似平方的關系，接近理論值。不對稱酞菁的設計、合成及其有序組合體被國家科委選為1993年全國基礎研究優(yōu)秀成果之一。