濮祖蔭教授他長期從事磁層物理學研究，取得了一系列具有國際前沿水平的成果。迄今發表和合作發表SCI論文70余篇，SCI引用700余次，第一作者單篇最高引用100余次。

一、首次觀測到磁重聯過程的磁零點及其附近的三維磁場結構

磁重聯是等離子體中的基本物理過程之一，在太陽風暴和地球空間暴過程中起著關鍵性的作用。磁零點是重聯的發生地，三維空間的測度為零。濮祖蔭教授領導的跨學科合作科研組，分析歐洲空間局Cluster星座探測數據，利用微分拓撲學方法，在地球磁尾觀測到等離子體磁重聯的磁零點。這一成果發表在2006年7月出版的 NATURE PHYSICS上，被評價為“首次獲得了磁零點的直接觀測證據”，是磁重聯研究的一個“極其重要的”進展。歐空局科學部作為Cluster的“top story”對此做了詳細介紹和高度評價。

二、應用地球空間雙星和Cluster星座對磁層頂磁重聯進行新的觀測研究

磁層頂磁重聯是太陽風－磁層耦合的主要過程。濮祖蔭及其合作者通過我國雙星和歐空局Cluster星座聯合觀測，獲得了向陽面低緯磁層頂發生“分量重聯”的大量的觀測證據；首次探測到磁層頂低緯區域“分量磁重聯”成對地產生開放磁通量管，它們分別向南北運動；首次直接探測到在行星際磁場北向時，向陽面磁層頂低緯可以發生X－線磁重聯。這些成果對進一步揭示磁層頂磁重聯過程有重要意義。歐空局已將這些列為Cluster-雙星聯合觀測測的重要成果之一（EOS,2006-1-10）。

三、提出磁層亞暴的全球模型

磁層亞暴每天爆發 次，是中、近、遠磁尾與極區電離層最主要的能量傳輸過程。濮祖蔭等提出了亞暴的“磁重聯－電流中斷協同模型”，解釋了亞暴觸發的全球特征，被國際同行評價為“對亞暴研究有極重要意義”。他還發現亞暴前夕近磁尾產生氣球模不穩定性的證據，引發了國際同行的熱烈討論，并從理論上糾正了近磁尾不能產生氣球模的錯誤結論。

四、發展了磁層邊界 K-H 不穩定性理論

磁層邊界K-H不穩定性是太陽風—磁層粘性作用主要形式。濮祖蔭等首次論證了磁層邊界可壓縮K-H不穩定波向磁層傳輸能量，向陽面總能通量可達到10－100 GW，為低頻地磁脈動起源于磁層邊界擾動的學說提供了理論基礎。他還全面揭示磁層邊界可壓縮K-H波的特性。本成果已被廣泛引用，應用于磁層能量傳輸、磁層脈動及天體噴流與彗星研究。

五、同劉振興院士合作為發展磁層頂渦旋誘發磁重聯理論做出重要貢獻。

通量傳輸事件是磁層頂發生的瞬時磁重聯事件，是太陽風－磁層耦合的重要過程之一。濮祖蔭對磁層頂渦旋誘發磁重聯理論發展做出了重要貢獻。通量傳輸事件的發現者Russell 教授對這一理論評價道：“我認為這是最先進的和最真實的當今適用的瞬時重聯模型”；“劉教授和濮教授顯然是這一領域的領先者”。

六、是“地球空間雙星探測計劃”主要發起人之一

濮祖蔭和劉振興院士一起提出我國雙星探測計劃建議，與歐空局Cluster星座配合，實現地球空間六點觀測。雙星計劃推動了我國空間探測跨越式的發展及我國與歐空局高層次的國際合作。濮祖蔭積極推進對該計劃的實施。他建議雙星赤道衛星的遠地點應距離應增加到離地心11個地球半徑，這對雙星－Cluster聯合觀測的成功起了重要作用。

濮祖蔭教授2005年被美國地球物理學會任命為國際地球物理學領域權威核心期刊——Journal of Geophysical Research - Space Physics (JGR) 的新一屆亞洲與太平洋區域主編，任期4年，是第一位擔任JGR主編的中國內地學者。