长期从事射电天文学研究，创建并带领致密天体和弥漫介质研究团队，开辟了星系磁场研究方向，在银河系磁场、脉冲星和星系团等多个研究领域取得了系统性研究成果。具体包括：

一、系统性研究了银河系磁场整体结构和能谱性质，使人类对银河系磁场的认知从局域特征发展到整体结构，在星系磁场领域做出了奠基性贡献，成果被大篇幅写入多本国际经典教科书。

二、构建FAST高效脉冲星巡天与智能搜寻体系，新发现600余颗暗弱脉冲星。发现脉冲星圆偏振旋向随线偏振角变化的规律和线偏振信号的星际介质散射规律，发现了脉冲星的矮脉冲族群辐射的新形态。

三、带领团队对国际光学巡天的开放数据进行了深度挖掘，证认出最大星系团样本，其数量是国际上先前总数的2-3倍，是研究邻近宇宙结构的基础；利用FAST脉冲星巡天同步记录的谱线数据，获得了银河系最高灵敏度的中性氢和电离气体图像。

发表论文180余篇，其中Nature和Science及其子刊6篇（通讯作者3篇），ADS论文引用7000余篇，H因子45，2020、2021、2022ELSEVIER高被引学者奖。在重要国际会议上做特邀报告40余次（见http://zmtt.bao.ac.cn/hjl/invited_talks.html）。培养24名博士。多次主办脉冲星讲习班，并长期讲授射电天文课程和前沿进展，为中国射电天文学发展及人才培养做出了突出贡献。

此外，还为大中小学做天文科普讲座百余场，多年担任北京青少年科技俱乐部的科技导师。见星光分享网页：http://zmtt.bao.ac.cn/kepu.html