主要从事混凝土结构裂缝完整性安全分析理论和高性能建筑结构与材料的研究
徐世烺创建了混凝土双K断裂理论,领导制定了《确定混凝土裂缝扩展双K断裂准则的实验方法》国际标准,发明了高韧性混凝土材料制备及应用关键技术,在混凝土结构裂缝安全问题的理论创新、材料发明与工程应用方面作出了重要贡献。自2014年起连续7年被Elsevier列入中国高被引学者榜单。先后荣获国家自然科学奖二等奖和国家技术发明奖二等奖。