金红光主要从事能源环境系统集成技术研究，如燃煤联合循环、化工-动力多联产系统、控制温室气体排放的能源动力系统，多功能分布式冷热电联供系统等；能源转换利用新技术，包括吸收式制冷/除湿技术、不同化石能源互补能量转换技术、中低温太阳能热化学新技术、太阳能海水淡化等。金红光在能源动力系统和CO2控制领域，围绕燃料化学能梯级利用主线，开展了原理、方法与系统集成、应用三个层面的系统性、创新性研究。阐明了燃料化学能梯级利用和低能耗捕集CO2原理，创建了太阳能品位互补与方法，原创性提出了捕集CO2的化学链燃烧动力系统。成果应用于分布式冷热电联供、太阳能热发电等新兴能源领域 。在基础理论与实验研究方面，首次在国际上研究发现了新的化学环境现象，提出了根除NOX和回收CO2新途径的第三代能源环境动力系统，该研究处于国际前沿领先地位，并获美国和日本专利。在吴仲华、蔡睿贤院士指导下，参与建立了总能系统理论体系以及能的梯级利用原理。原创性提出了化学能与物理能综合梯级利用原理和系统集成的技术研究，在此基础上提出了部分气化联合循环、双燃料重整的多联产系统以及无调整适度循环的多联产系统等，申请并获得了若干国家发明专利 。在应用技术研发方面，率先在中国发起和推动冷热电联供系统技术研究，承担了国家层面的首台冷热电联供示范项目。