1983年，晋升为兰州大学教授，同年李吉均与美国南加州大学的伯班克博士共同进行了中国黄土研究，并将科研成果于1985年发表在学术期刊《自然》（英语："Nature"）上，成为当时向国外介绍中国黄土研究的为数不多的几篇文章之一。1984年，被任命为兰州大学地理系主任。同年，受美国学者S. Porter的邀请，赴美国华盛顿大学第四纪研究中心高访一年。1991年，当选为中国科学院院士。1992年至1995年，开展与英国伦敦大学皇家霍洛威学院地理系合作研究，互派学者进行访问。同年，李吉均向政府提出就西