黄春辉教授主要从事稀土配位化学和分子基功能膜材料方面的研究。前者内容涉及稀土元素的萃取分离、稀土配合物的分子设计、合成、结构及性质研究，特别是稀土配合物的光致发光及电致发光性质的研究。在分子基功能材料的研究中，将二阶非线性光学材料分子设计的原理引入到光电转化材料的设计中，发现了两者在构效关系上的相关性，开发了一类新的光电转化材料。