陆夕云提出了物体受力的主控旋涡概念和有限域涡量矩理论，解决了如何利用近场旋涡确定物体受力的基本问题；系统研究了游动和飞行的生物运动流体力学，发现了生物高性能推进的旋涡动力学规律；建立了高速流动中旋涡剪切和流体压缩耦合作用的分析方法，发展了无密度加权的可压缩湍流大涡模拟方法；给出了旋涡流动的壁面激励控制准则，阐明了从低速到高速流动控制的有效减阻机制。
截至2019年3月，陆夕云已承担和参加国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金重大研究计划项目、国家科技部“ 973 ”子课题、中国科学院知识创新工程重要方向项目、中国科学院海外合作研究项目等20多个科研项目的研究。
陆夕云培养的学生有南京航空航天大学副教授许常悦，中国科学技术大学近代力学系教授
高鹏等。