赵东元教授主要从事微孔、介孔和多级有序分子筛材料的研究。建立了一系列合成路线，如浓胺合成路线，溶剂团簇为模板剂的合成路线等，成功地合成了20余种以复旦大学命名的新结构的微、介孔分子筛以及十余种新型纳米多孔聚合配合物分子筛材料。提出了以"酸-碱对"的"自我调节"产生无机前驱物的理论。该理论利用"无机-无机"物种之间的相互作用，将简单的"酸碱对"概念引入非水条件下的无机物种的反应，拓展了"溶胶-凝胶"化学过程。论文发表在Nature Materials（2003年）杂志上，并作为该期的封面。提出了共溶剂、共表面活性剂等几种控制介孔材料形貌的方法以及介孔材料合成中盐效应的概念，论文发表在Chemistry Materials（2000年）杂志上，并作为该期的封面。赵东元教授的研究成果受到国际相关领域的关注，曾被美国材料协会（MRS）、美国陶瓷学会（Am. Cerm. Soc. Bull. ）作为新闻进行宣传报道。

　　赵东元教授近五年内， 在Nature Materials、J. Am. Chem. Soc.、Angew.Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、J. Phys. Chem.、Chem. Commun.、NanoLetter、Chem. Mater.、Nature等刊物发表研究论文90余篇，被同行引用次数近600次。获得中国发明专利5项。获得2002年度上海市首届"科技英才"奖；2002度上海市自然科学"牡丹奖"，2002度上海市科学技术进步奖一等奖；2002年度中国科学院沈阳金属研究所 "李薰"讲座奖。2002年被Adv. Mater杂志评为15年中48位顶级作者（Top Author）之一。2000年获教育部"长江学者"特聘教授称号。曾应邀为Current Opinion in Solid State and Materials等刊物撰写综评文章，并多次在国际学术会议上作大会邀请报告及在多所著名学术单位讲学。2002年被选为国际介观结构材料协会（IMMA）理事、秘书长, 兼任国际沸石协会介孔材料委员会理事。任国内5所大学兼职教授，国内3个重点实验室及研究中心学术委员会委员,《科学通报》执行副主编，《石油学报（石油加工）》、《燃料化学学报》等刊物编委。