Thứ nhất, nghiên cứu sinh lý của hiện tượng lốp đổ, dinh dưỡng khoáng của cây lúa, bệnh vàng lụi, sinh lý của ruộng lúa năng suất cao, cơ sở sinh lý của việc chọn giống cây trồng, tạo giống chịu các điều kiện sinh thái khó khăn như chịu chua mặn, rét, hạn, ngập úng và chịu sâu bệnh ở nước ta, tạo năm giống lúa: NN 75-10, CN2, V14, V15, CR 203.
Thứ hai, nghiên cứu cơ sở khoa học của việc đa dạng hóa nông nghiệp, nhập các cây ôn đới vào nước ta, xây dựng phương pháp xác định cơ cấu cây trồng cho các vùng sinh thái khác nhau, nghiên cứu quy luật khí hậu mùa đông ở nước ta để bố trí cây trồng. Chỉ đạo việc trồng ngô vụ đông bằng ngô bầu, cải tạo đất phèn, nhân khoai tây bằng tách mầm và nhân giống khoai tây sạch bệnh, xây dựng bản đồ canh tác, trồng đậu tương đông sau lúa không cày, nuôi lợn nái, nạc, cải tiến quản lý nông thôn, tổng kết việc khoán hộ, tham gia việc chuẩn bị nội dung Chỉ thị 100...
Thứ ba, nghiên cứu kinh tế hộ nông dân tổ chức nông dân và hợp tác xã, kinh tế ngành hàng, sự phát triển của thị trường trong nước, kinh tế học thể chế (thể chế tổ chức nông dân và thể chế thị trường), chuyển đổi cơ cấu kinh tế.
Nhìn chung, công trình của tác giả có đóng góp ở tầm vĩ mô, chiến lược, giúp cho sự phát triển nông nghiệp, nông thôn một cách hiệu quả và bền vững. Những đóng góp này thật sự đem lại những đóng góp quan trọng là thay đổi những nhận thức cũng như tình trạng sản xuất của xã hội, góp phần làm thay đổi nhận thức của người dân về hiệu lực khi bón phân lân, đưa ra cách sử dụng phân lân hợp lý, điều mà ở giai đoạn này hầu như người dân chưa có khái niệm.
Tác giả đã đề xuất các cơ sở sinh lý của biện pháp thâm canh tăng năng suất cây lúa cũng như cơ sở sinh lý của chọn tạo giống năng suất cao, từ đó trở thành cơ sở khoa học cho các biện pháp bón phân, biện pháp chọn tạo giống của hầu hết các cơ sở nghiên cứu và khoa học nông nghiệp ở nước ta.
Tác giả cũng là người đề xuất sự đa dạng hóa cây trồng, bố trí cơ cấu cây trồng hợp lý, nhất là giải pháp mở rộng cây vụ đông, là những vấn đề cho đến nay vẫn mang tính thời sự. Các kết quả nghiên cứu của GS Ðào Thế Tuấn đã góp phần làm thay đổi nhận thức của người dân về hệ thống nông nghiệp, kinh tế hộ nông dân, kinh tế ngành hàng đã góp phần phát triển kinh tế hộ nông dân, kinh tế hàng hóa, cũng là những vấn đề hết sức quan trọng cho sự nghiệp phát triển nông nghiệp, nông thôn. Ðây là điều mà nhiều người làm công tác quản lý khoa học kỹ thuật trước kia chưa nhận thức đầy đủ.
Công trình nghiên cứu của GS.VS Ðào Thế Tuấn đã có những tác động rất quan trọng vào việc thúc đẩy sự phát triển hàng loạt các lĩnh vực khoa học nông nghiệp như: sinh lý thực vật, sinh thái nông nghiệp, di truyền chọn giống, kỹ thuật trồng trọt, hệ thống canh tác, hệ thống nông nghiệp, kinh tế nông nghiệp.
Hội đồng Giải thưởng quốc gia đánh giá: Công trình có giá trị khoa học đặc biệt xuất sắc về mặt lý thuyết thâm canh lúa, hệ thống canh tác và hệ thống nông nghiệp là cơ sở khoa học và định hướng cho phát triển nông nghiệp và nông thôn lưu vực sông Hồng trong thời kỳ kháng chiến, sau hòa bình và đổi mới - hội nhập kinh tế. Việc vận dụng các lý thuyết nói trên vào thực tiễn nông nghiệp đã thúc đẩy sản xuất lương thực, xuất khẩu lúa gạo và phát triển nông nghiệp hàng hóa.
