裘维蕃早在美国留学期间，就对国际上发展着的植物病毒的理论进行过探讨，并协助导师进行黄瓜花叶病毒的研究１９５３年后，他主要精力投入到大白菜三大病害的研究上。最初是对细菌性的白菜软腐病做了一些工作，接着就从事白菜孤丁病（病毒）系统研究。白菜孤丁病的病因在学术界存在许多争议，裘维蕃通过大量试验证明了其病因是病毒，而蚜虫是传播媒介，使多年争论得到了解决。同时他还明确了随着大白菜的生长，其抗病毒的能力不断增强。他结合农民经验提出在白菜７叶期之前喷药治蚜或适当推迟播种３—５天的防治方法。他还阐明了大白菜三大病害的关系，认为感染了孤丁病的菜株，霜霉病发生严重；而一旦发生霜霉病，软腐病也就更为严重，因此防治白菜三大病害要特别注意孤丁病的防治。这一研究成果，不仅促进了白菜生产，而且为裘维蕃今后专门从事植物病毒的研究建立了深厚基础。

　　５０年代末，他多次去内蒙等地调查研究甜菜黄化病毒的问题。他首先证明甜菜黄化是由蚜虫传播的一种病毒病，根据病害的生态关系，查明病毒的主要来源是制种区，他提出将本田与菜种田隔离种植等有效的防治措施。

　　１９５９—１９６３年，中国处于经济困难时期，裘维蕃不仅坚持了植物病毒学的研究，而且在国内率先为大学生和研究生开出了“植物病毒学”的课程。在此期间，他还将多年收集的资料整理出来，写成中国第一本《植物病毒学》专著。１９６３年正式出版后，在国内植病界引起了积极的反响。

　　１９６４年他赴山东调查小麦芦楂病（即丛矮病），初步证明它是飞虱传染的病毒病。由于“文化大革命”工作被迫中断。１９７４年后继续在农村开展小麦丛矮病的工作，１９７８年完成成果报告，获得农业部技术改进二等奖。为了加强教学和科研，他多方筹措资金，建立了我国第一个植物病毒实验室，借此，先后培养了许多植病人才。

　　裘维蕃从不满足已有成就，总是不断探索和创新。１９８０年他接受农业部下达的防治番茄病毒病课题时，他受到中草药治病原理的启发，提出了“通过改变植物的生理状态，诱导植物产生一种能够减轻病毒病致病性的反应，以提高植物的耐病性和抗病性”的新观念。基于这一理论，他与有关人员在北京师范大学化学系的协助下，从多种无毒有机物质中找到了一种能在植物体外抑制多种植物病毒的植物油。但这种植物油不能被植物吸收。为此，他们将这种植物油进行组份分离，用单一组份或不同组份的混合物逐一测试其植物的内吸性和对番茄ＴＭＶ增抗性，最后得到了ＮＳ—８３（又称８３增抗剂）。这种增抗剂各地使用后，烤烟的产量平均增产１０—１５％，其质量可以提高两级，对番茄病毒病也有显著抑制作用。１９８３年国内通过专家鉴定，现已在生产上推广使用，其基本原理的研究，１９９０年经国家教委评为甲类一等奖，国家科委定为国家级推广项目。