(1)在太平洋发现并命名“棉兰老潜流”，改变了有关西太平洋环流动力结构的传统认识，是近半个世纪以来热带西太平洋两项重要科学发现之一；（2）在中国陆架率先发现中尺度涡旋 “东海冷涡”，开创了中国陆架中尺度涡研究；（3）提出“浙江沿岸上升流的非风生机制”，修正了此前关于风生浙江沿岸上升流的传统观念；把经典的无限深海沿岸上升流理论推广至有限深海非定常理论；（4）发现并从动力学上解释了“陆架上，凡有上升流的地方，海底沉积必为软泥”的科学现象，开拓了新的交叉学科研究领域；（5）在国际上率先开展陆架海洋通量研究，得出“东海是大气二氧化碳汇区”的结论。几十年来发表论文约200篇，专著6部；曾获中国科学院重大科技成果一等奖、自然科学二等奖、“竺可桢野外科学工作奖”奖章和国防科工委国防科技进步一等奖等多项奖励。参与数项国际海洋前沿研究计划（TOGA,WOCE,JGOFS等）的科学设计、制定和实施，并将有关研究引入中国。近几年胡敦欣院士又带领国内外专家发起“西北太平洋海洋环流与气候试验（NPOCE）”国际合作计划，并任其科学指导委员会主席，为推动国内外海洋学的发展做出了重要贡献。