第四纪地质学、古环境学、古全球变化，长期以来，根据我国第四纪黄土和第三纪红粘土沉积，恢复过去七百万年来中国北方干旱区气候、环境演变历史，及其与全球变化的关系。在一系列野外与实验室工作的基础上，系统论述了黄土高原气候变迁的旋回性、周期性等，并探讨了气候演变同地球轨道参数变化，全球冰量变化及与青藏高原抬升的关系。

主要从事新生代地质与环境研究，重要成果包括：

1、详细划分了中国黄土地层并对其古气候记录进行了系统的研究，成果分别发表在Paleoceanography、QSR和QI等杂志上，并得到广泛引用。他进一步将五个黄土剖面的古气候曲线综合在一起，给出2.6Ma以来中国黄土古气候变化的代表性曲线，这项成果被《Paleoceanography》的审稿专家誉为"这是迄今为止最好、最连续的陆相第四纪沉积气候变化记录"。

2、东亚古季风演变动力机制研究，从理论上提出晚更新世时期东亚古季风变化的全球冰量驱动观点，并在QR和AnnualReviewofEarthandPlanetarySciences发表。

3、黄土高原第三纪红粘土成因及古气候记录研究，提供了红粘土为风成成因的大量新证据，初步恢复了晚第三纪时期黄土高原的气候演变历史，受到国内外同行的广泛关注。

丁仲礼研究员已在国内外发表学术论文百余篇，其中在国际刊物上发表论文30多篇，被国际SCI收录的论文引用达800余次。1997年获中国科学院青年科学家一等奖、同年获中国第四纪研究委员会优秀科学家奖、1999年获中国科学院自然科学一等奖。“九五”国家自然科学基金重大项目负责人；国家重点基础科研规划项目973课题负责人

"详细划分了中国黄土地层并对其古气候记录进行了系统的研究；进一步将五个黄土剖面的古气候曲线综合在一起，给出2.6Ma以来中国黄土古气候变化的代表性曲线，这项成果被《Paleoceanography》的审稿专家誉为""这是迄今为止最好、最连续的陆相第四纪沉积气候变化记录""；黄土高原第三纪红粘土成因及古气候记录研究，"

主要从事第四纪地质与古环境研究。利用中国北方的第四纪黄土、晚第三纪红粘土等风成沉积重建古气候演变历史及其与全球变化的关系，较为系统地研究了黄土与红粘土地层及年代框架，获得了一系列表征古气候变迁的记录，并分析了古气候记录的周期性、相位特征以及与全球气候变化的关系，提出全球冰量在第四纪时期的变化对东亚古气候变化的控制作用等新认识。在证明黄土高原第三纪红粘土为风成成因上做了较系统的工作，并正在黄土沉积与沙漠演变、古气候长期演变与构造变动等方面做探索性的工作。丁仲礼博士主要是在国家自然科学基金的资助下成长的，从1991年获得青年基金起，他分别参加及主持"八o五"、"九o五"国家自然科学基金重大项目，1994年获优秀中青年基金，1995年获国家杰出青年基金，并在1997年得到延续资助。现主持国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金，院知识创新项目，973项目的二级课题等。研究成果被SCI论文引用近1000次以上。