他是中國地質學的先驅之一，創立了地質力學，併爲中國石油工業和預報地震的發展作出了重要貢獻。早年對蜓科化石及其地層分層意義有精湛的研究。提出了中國東部第四紀冰川的存在。用力學觀點研究地殼運動及其與礦產分佈的規律，建立了新的邊緣學科“地質力學”和“構造體系”概念。畢生倡導以力學觀點研究地質構造的發生、發展及組合的規律，認爲各種構造形跡是地應力活動的結果，建立了“構造體系”的概念，創建了地質力學學派。提出新華夏構造體系三個沉降帶有廣闊找油遠景的認識併爲大慶、勝利等油田的發現所證實。開創了活動構造研究與地應力觀測相結合的預報地震途徑。
早年李四光赴日本留學，雖然是官費但是其中不包括生活費，李四光家中又十分貧寒，每月寄來的生活費根本不能維持他的是日常生活所需，每天他以饅頭和冷水充飢，學習壓力又大，他的營養經常跟不上，致使他的身體機能下降。新中國成立後，爲了建設新中國，擺脫中國貧油的局面，李四光時常在各地奔波勘探各地的地質狀況，連年的奔波和疲勞使李四光的健康狀況直線下降，他時常帶病堅持工作，萬不得已纔去醫院住院治療。1971年4月29日，李四光因病逝世，享年82歲。
李林是李四光先生的獨生女兒，一直工作在高溫超導研究的前沿陣地。她參加了第一個“反應堆”實驗、第一顆原子彈引爆材料工作實驗、第一艘核潛艇材料實驗，爲祖國的原子能工業做出了貢獻。在1956年獲中國科學院自然科學獎三等獎、1981年獲國家自然科學獎三等獎。在李林的人生座標上，既有其生活中典雅、文靜、閒適的風度;又有工作中剛強、不屈、開拓的精神，於2002年5月31日逝世。
李四光的女婿鄒承魯，建立了蛋白質必需基團的化學修飾和活性喪失的定量關係公式，參加發起人工合成胰島素工作，一生淡泊名利，學識淵博，遠見卓識，維護科學尊嚴，反對不正之風，鄒承魯所想所做的一切都是爲了國家、爲了國家的科學事業，他從不考慮個人利益。
