留英期间，根据汤费理论，成功地解释了当时刚发现的原子核的幻数。1951年杨立铭偕夫人夏培肃回到中国，在清华大学物理系任副教授，集中研究原子核理论，特别是核多体理论及核集体运动。1952年院系调整，清华大学物理系并入北京大学物理系，此后杨立铭一直担任北京大学物理系的教授与博士生导师。1950年代，杨立铭为原子核集体运动建立了系统的微观理论，为着名的相互作用玻色子模型提供了微观基础。1991年，杨立铭与夫人夏培肃同年当选为中国科学院院士，传为科技界佳话。2003年杨立铭在北京因病逝世，享年83岁。