丁悌平研究员是国内外有影响的同位素地质学家，长期在同位素地球化学发展前沿辛勤耕作，在测试技术、基本理论和地质应用各方面均有重要建树。他的成果颇丰，其中最重要成果两项，一是建立和完善了硅同位素地球化学学科体系，首创用锌粒法纯化SiF4气体，使硅同位素分析精度由0.3‰提高到优于0.1‰，为开展地球物质的硅同位素研究奠定实验基础。二是与他人合作对国际硫同位素标准物质（CDT）的硫同位素“绝对”比值和硫原子量进行标定，得出其32S/34S比值为22.6496，比原定值（22.22）高出19‰；硫原子量为32.0639，比原定值小0.002。根据这些数据，“国际原子量与同位素丰度委员会”将硫的标准原子量由32.066±0.006修订为32.06±0.005；国际原子能机构同位素参考物质顾问组对国际硫同位素参考物质进行了定值。他曾先后按新设计为加拿大McMaster大学改建SF6实验室，为欧盟参考物质及测定研究所（IRMM）新建SF6实验室，成果获得国际同行的承认。

出版专著6部（均为第一作者），发表论文70余篇（其中为第一作者的41篇），被SCI收录28篇，CSCD收录15篇；获地矿部科技成果二等奖、国土资源科技成果二等奖各1项，均排名第一；1996年被人事部授予“国家级有突出贡献的中青年专家”称号，享受“国务院政府特殊津贴”。