李继侗思想敏锐，长于观察。他最擅长利用简单的设备，使用当地植物材料，针对当时国际植物生理学界正在探讨的重要问题，作独立见解的试验。1927年秋他在南开大学指导殷宏章作不同颜色的光对光合作用效应的试验时，发现了气泡速率的有规律变化。在极简陋的实验条件下，反复进行观察试验，证明“光照改变对光合作用速率的瞬间效应”(The Immediate Effect of change of Light on the Rate of photosynthesis)，论文于1929年7月刊登在美国的《Annals of Botany》上，他在文中所用“immediate effect”(立刻效应)一词的含义，实际上与后来研究者所用的“transient effect”(瞬间效应)所指的意义完全相同，这是植物生理学中关于光色瞬变研究的先驱报告，具有极高的国际声誉，曾被国际同行多次引用。美国的C.F.French教授在两次有关光合作用研究的历史讲演((1)Trands，Facts and Progress in Photosynthesis，American Society of Photobiology，1974;(2)History of Photosynthesis Research since 1900，Scandinavian Universities，1974)中，都提及这篇论文在光合作用中的历史意义。French还在“Light，Pigments and Photosynthesis”(1961，Asymposium on Light and Life.459页)一文中指出：“李继侗论文中发表的瞬间效应曲线和后来十几到二十几年用更精密仪器测定绘制的同一效应的曲线图(如Blinks)相比较，两者极为相似。”当时进行这项试验的殷宏章教授说，“瞬间效应”的发现，是应归功于李继侗先生的。(引自“怀念李继侗师”《李继侗文集》，410—411页)。

    通过燕麦胚芽鞘向光性的长期研究，终于导致生长素的发现，已成为生物学史上众所周知的佳话。继生长素产生于胚芽鞘尖的发现之后，李继侗作了独具见解的试验，观察到在去尖后的芽鞘上端，经过再生又形成生理尖端，可以重新接受向光性的刺激，就这样，他揭示出植物组织间的相互制约关系与补偿功能。于1930年在《清华学报》上发表了《燕麦子叶去尖后之生理的再发作用》的著名论文。

    此外，李继侗在清华大学所作的银杏胚胎离体培养的研究，为我国奠定了组织培养研究的基础。