长期从事大洋环流研究。基于与黑潮关联的东亚陆架海南北压强梯度存在的事实，特别是黑潮与台湾岛、日本岛之间可能存在的相互作用关系，提出了绕岛积分约束、位涡收支约束和体积守恒约束是东亚逆风流系形成与维持动力学本质的猜想，并通过敏感性数值试验验证了该动力学猜想。基于波动理论，突破传统视角来研究黑潮流动的下游对上游的影响，提出了黑潮及其延伸体对对马暖流季节变化和日本海海表高度变化的遥强迫机制，探讨了东中国海及邻近海域的能量传递过程，为研究西边界流对陆架海的影响提供了一个很好的切入点。在J. Geophys. Res.、Cont. Shelf Res.等海洋研究的国际权威杂志上发表论文10余篇。主持承担了国家自然科学基金3项，作为主要完成人获得了教育部自然科学一等奖、海洋工程科学技术一等奖。
科研奖励：
吴德星，林霄沛，万修全，陈学恩，马超，鲍献文，宋军，我国东部陆架海区海洋动力环境变化及其机制，2013：高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖，教育部，2012-021
吴德星，陈学恩，鲍献文，林霄沛，宋军，马超，韩雪双，于华明，乔璐璐，郑沛楠，王国松，2015：我国东部海区海洋动力环境关键过程及其精细化数值模拟与应用研究，海洋工程科学技术奖一等奖，国家海洋局，2014-01-01
研究兴趣：
海洋环流数值与理论研究；大洋与近海相互作用研究