朱清时从实验和理论两方面研究分子的高振动态，主要成果有：1、首次在实验中观察到硅烷和锗烷等球陀螺分子的局域模振动使对称性降低，造成振转能级结构的显著变化，证明它们是长寿命的局域模振动。2、在理论上证明局域模振动是Xyn型分子的伸缩振动在高振动能区中的普遍趋势，而且分子作局域模振动时Coriolis和Fermi相互作用将消失或减弱。这些成果的主要意义是：①、用激光对分子中的化学键进行外科手术式的加工以便造出自然界没有的新分子，这个理想激励人们进行了大量的研究，但是除个别特殊的小分子外，所有的实验探索都无明显效果，原因是激发的局域模振动的寿命太短。他的工作发现那些被认为传能最快的由Y键组成的分子也存在长寿命的局域模振动，揭示出从前未知的非谐性产生局域模振动的机制，为在一般分子中寻找长寿命的局域模振动（是非谐性和键与键的不同等多种效应产生的）打下了基础，从而为实现“分子手术”带来希望。②、发现表明分子在高振动能区中需要重新量子化，即重新定义量子数和零级近似基矢，为此必须充分利用分子的动态对称性和以它为基础的李代数方法，从而为理论物理学的一个新领域提供了实验依据。1994年，朱清时在中国科学技术大学主持创建了中国科学院选键化学开放研究实验室；1996年，在中国科学技术大学组织成立了跨系、跨学科的“绿色科技研究与开发中心” ；还创建了中国科学技术大学“生物质洁净能源实验室”。