量高压下物质结构和性质的实验方法与实验系统，并在高压物理、高压化学、高压材料科学、地球和行星内部结构等领域做出了大量先驱性的工作；解决了人造钻石快速长大的难题。
家庭.其兄长为中央研究院历史语言研究所前研究员毛汉光。其父亲为毛森，是中华民国陆军上将，但是毛森晚年因为得罪蒋经国，流亡海外，于1968年最后定居美国，安享晚年。