张永平教授以超冷原子系统为对象研究光与物质相互作用，涉及的领域为量子物理，量子光学，原子物理和非线性物理。 在国际物理主流期刊发表论文30多篇，包括以第一作者、共同第一作者和通信作者在物理学顶级期刊PRL发表的论文6篇，目前正在主持两项国家自然科学基金面上项目。最近几年在超冷原子中由人工规范势导致的新奇物理现象的理论研究中做出了优秀的成果，与国内外的实验组就相关方向展开实质合作。