李述湯院士長期從事有機光電子材料及顯示器件,、納米功能材料及器件以及金剛石和相關(guān)超硬薄膜領(lǐng)域的研究,，在上述領(lǐng)域都取得了卓越的成就，并獲得了一系列創(chuàng)新性研究成果。其主要研究成果“金剛石及新型碳基材料的成核與生長”,、“氧化物輔助合成一維半導(dǎo)體納米材料及應(yīng)用”和“高效光/電轉(zhuǎn)換的新型有機光功能材料”先后榮獲德國洪堡基金會研究成就獎（Humboldt Research Award）和香港裘槎基金會高級研究成就獎（Croucher Senior Research Fellowship），并三次榮獲國家自然科學(xué)二等獎（2002年唯一完成人,，2005年第一完成人,，2013年第二完成人）。2008年獲何梁何利基金科技進步獎,。2013年獲蘇州市創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)市長獎,。

在國際化學(xué)、物理,、材料等領(lǐng)域的著名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文1,100余篇,，撰寫專著9部，獲美國專利20余項,，論文被他人引用超過60,000次,，H-index達到123。其中有7篇研究論文發(fā)表在著名的《科學(xué)》（美國）和《自然》（英國）期刊,，另有數(shù)十篇學(xué)術(shù)論文以封面文章的形式發(fā)表,。其研究成果在國際材料科學(xué)界占有重要地位。2014,、2015,、2016、2018年入選科睿唯安（Clarivate Analytics,，原湯森路透公司（Thomson Reuters））發(fā)布的“全球高引用科學(xué)家名錄”（Highly Cited Researchers）,。

李院士擔(dān)任多家國際學(xué)術(shù)期刊的編輯。他是《ACS Nano》和《Diamond & Related Materials》副總編輯,，《Applied Physics Letters》副主編（2006-2014）,，《Physica Status Solidi》亞太區(qū)主編（2004-2007），《Nano Research》《National Science Review》、《New Carbon Materials》和《Journal of Materials Science & Technology》編輯委員會委員,，以及《Advanced Functional Materials》和《Applied Nanoscience》顧問委員會委員,。此外，他先后被聘為復(fù)旦大學(xué)顧問教授,，山東大學(xué),、中南理工大學(xué)名譽教授，中國科學(xué)院物理所和中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所客座研究員,，北京大學(xué),、上海交通大學(xué)、吉林大學(xué),、浙江大學(xué)和大連理工大學(xué)的客座教授,。