朱日祥在地磁极性倒转、地磁场与地球深部过程相关性、克拉通破坏以及全球构造等领域取得了富有创新的成果。以国家重大需求为导向，推动国家实施了《深部资源探测核心装备研发》重大装备研制专项，开拓了“理论创新、技术研发、勘探突破”三位一体的研究模式，从理论上提出了“克拉通破坏型金矿”新类型，为地学科技创新驱动国家建设作出了贡献。推动“固体地球科学重点实验室联盟”的成立与发展，促进了地球科学领域大科学研究和协同创新能力。朱日祥在极性转换期间地磁场形态学、地质时期地磁场古强度与地球深部过程的相关性以及沉积盆地古地磁定年等领域取得了系统性成果。主持创建了集成岩石磁学、古地磁学和地磁场古强度研究的综合实验室，开拓了新的实验技术和方法，该实验室已成为岩石磁学与古地磁学领域国内外研究中心之一。