陆汝钤早期从事多元复变函数论研究，首先在一大类非对称可递域上建立起调和函数论，正面回答了在Cartan猜想被否定以后，学术界对非对称可递域上能否建立调和函数论的疑惑。在形式语义学方面，陆汝钤研究了逻辑语义、代数语义和分布式语义，证明了任意Horn子句集的模型论语义和最小不动点语义的等价性；给出了能描述动态控制结构的基调式代数语义；把平面的Petri网扩展成多页的Petri/Riemann网（P/R网）作为进程模型，获得了演算的最大真并发结构。1972年起，陆汝钤进入计算机科学领域，1972年—1974年研制了DJS-21机上Algol60编译程序改进版。1975年—1981年倡导并主持旨在软件机械生成和自动移植的系列软件计划（XR计划），提出了可统一各类优先文法的广义优先文法，给出了有效的分析算法及相应的正确性证明。1982年—1984年，陆汝钤设计并主持开发集逻辑过程和产生式于一体的模块式知识工程语言TUILI。1987年—1990主持国家七五攻关项目“专家系统开发环境”，完成大型专家系统开发环境《天马》的研制，应用于国防和经济领域。1988年提出Pseudo-Natural Language Understanding （PNLU, 类自然语言理解）方法，作为一种简易但有效的从书面语言素材自动获取知识以快速构造基于知识的系统的《天蜂》技术，可把ICAI（智能计算机辅助教学）生成技术从初期的手工编制、和后来主流的用写作软件编制，推进到基于知识的自动生成；将PNLU应用于软件工程的需求分析则形成一套基于知识的管理软件快捷开发技术《天鹰》。1994年—1997年研究常识问题，设计并建设了面向agent和本体的大型常识知识库《盘古》。在此基础上实现了一个少儿图灵测试系统和成功的少儿图灵测试。2005年提出“知件”和“知识中间件”概念，作为从软件中分离出来的领域知识的独立商品化形式。并进一步研究了知件工程、基于知件的软件工程、软件/知件协工程及其生命周期模型。拓展了基于量子逻辑的格值量子有限自动机，给出并证明了其上的广义泵引理。证明了希尔伯特空间上的该类量子自动机全体对复空间维数n构成一个真包含谱系。研究了量子进程代数的代数语义，证明了两个量子进程代数双模拟当且仅当相应的种子代数深度同构。陆汝钤在国际上首次给出大知识的10 MC特征刻画并进行了系统研究，给出了各个MC特征的定性和定量参考标准，进一步地给出了大知识工程的初步定义及其生命周期模型。1985年在国际上率先研究异构型分布式人工智能（DAI），把机器辩论引进人工智能。设计并主持实现分布式逻辑推理和基于分布式推理的城市交通管理软件。1990年—1995年提出一套全过程计算机支持动画自动生成技术《天鹅》，在艺术创造领域发展了人工智能。