Odum var en pioner innenfor store eksperimentelle studier av energistrømmer i naturlige økosystemer. Han studerte økosystemer over hele verden og startet opp forskning innenfor flere områder, som senere har utviklet seg til å bli egne forskningsfelt. Odum publiserte noen av de første viktige vitenskapelige artikler innenfor flere områder som økologisk modellering, økologisk økonomi, tropiske økosystemer og generell systemteori. Av mer praktiske områder han utforsket var bruk av økosystemer i våtmarker til vannforbedring i form av rensning av avløpsvann.