張健旭的研究領(lǐng)域包括化學(xué)生態(tài)學(xué)、化學(xué)感覺(jué)、生理行為、動(dòng)物行為學(xué)、鼠害控制等。目前個(gè)人研究焦點(diǎn)為利用行為、生理和化學(xué)相結(jié)合的手段，證明脊椎動(dòng)物（鼠類、鳥(niǎo)類等）氣味在動(dòng)物通訊中的作用并鑒定其成分，最終確定信息素的組成。同時(shí)，根據(jù)研究生本人的基礎(chǔ)和興趣，利用不同類群的動(dòng)物，在化學(xué)生態(tài)學(xué)、化學(xué)感覺(jué)、生理行為、動(dòng)物行為學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，培養(yǎng)研究生開(kāi)展獨(dú)立的科學(xué)研究。

張健旭于1985年大學(xué)期間開(kāi)始研究猛禽和鼠類生態(tài)關(guān)系，1994年開(kāi)始從事鼠類及其天敵的化學(xué)通訊及信息素研究，2002年－2004年在國(guó)際上首先鑒定小鼠信息素的美國(guó)Indiana大學(xué)Novotny實(shí)驗(yàn)室工作兩年多，建立了化學(xué)分析和行為相結(jié)合的信息素篩選方法，積累了豐富的知識(shí)。

張健旭發(fā)現(xiàn)了大倉(cāng)鼠的氣味腺－脅腺，并研究了其通訊功能、調(diào)控機(jī)制和化學(xué)成分；在國(guó)際上首先鑒定了黃鼬和艾虎肛腺氣味，以及若干鼠種特化氣味腺的成分，在國(guó)內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物信息素的功能和化學(xué)組成關(guān)系的研究，達(dá)到了候選信息素（Putative Pheromone）和信息素鑒定的水平，將我國(guó)脊椎動(dòng)物信號(hào)的研究首先發(fā)展到了化學(xué)鑒定的水平。最近，成功鑒定了大鼠的性信息素，是國(guó)際上對(duì)大鼠的化學(xué)通訊研究40多年后，首次報(bào)道其信息素成分；獨(dú)立發(fā)現(xiàn)小家鼠中兩個(gè)半揮發(fā)性的雙相性信息素成分，是對(duì)國(guó)際上30多年來(lái)小家鼠信息素成分研究的一個(gè)重要補(bǔ)充；首次報(bào)道了另一模式動(dòng)物－金倉(cāng)鼠脅腺的成分及其推定的性信息素。最近，與蜘蛛學(xué)家合作，在蜘蛛中首次鑒定出兩組分雌性信息素。