韩晓东在国际领域原创地发展了材料力学行为研究的原子尺度原位表征方法与技术，在原子尺度原位系统研究了面心立方结构材料及高温材料在室温及高温热力耦合条件下材料弹塑性变形机理。在国内外重要学术期刊发表论文280余篇，其中包括：Science 4篇, Nature Materials 3篇, Nature Communications 12篇， Physical Review Letters 5篇，Acta Materialia 18篇等，SCI总被引14000余次。作为项目负责人主持了国家自然科学基金重点项目 (240万)、科学仪器基础研究专项 (280万)、国家重大科研仪器设备研制专项课题 (2000万)、国家自然科学基金基础科学中心项目子课题（1000万）、航空发动机重大研究计划 (350万)、北京市创新团队(900万)等20余项国家和省部级项目。培养全国百篇优秀博士论文奖及提名奖各1项，北京市优秀博士论文奖4项。研究成果入选2020年国家自然科学二等奖，2016年北京市科学技术奖一等奖（基础研究类），中国高等院校十大科技进展等。组织团队开展显微组织结构大数据研究，量子（X-ray光子与高能电子）信息识别与表征，单量子体系材料物理与化学问题研究等。