科學研究
楊鍾健一生研究了大量化石，記述了魚類、兩棲類、爬行類、鳥類及哺乳類共209個新屬新種，對中國生物地層學做出了巨大的貢獻。
楊鍾健50多年的科學生涯，大致可分爲三個階段，第一階段從1925年至1936年，主要從事中國北方新生代地質及哺乳動物化石的研究;第二階段是1936年至1948年，工作內容除前一時期的繼續外，逐漸轉向爬行動物化石方面及中生代地層;1949年以後爲第三階段，主要工作是研究中生代各時期的爬行動物，包括不少總結性論文，另外參與科研管理工作。
他早期的工作，主要是研究華北的新生代地質。這時期發表以關於周口店各地點及華北新第三紀的哺乳動物羣，主要是齧齒類、獸形類等小哺乳動物化石，偶蹄類及大量有關新生代地層、地質發育史的論著，成爲中國這方面研究的經典著作。爲歐非兩大洲古動物的對比研究提供了寶貴的原始標本，同時也給地球史和生物史填補了空白。從20世紀30年代後期開始，工作重點逐漸轉到爬行動物化石和中生代地層方面。較早的重要工作是關於山西武鄉和中瑞考察隊採集的新疆、內蒙古的二齒獸類和白堊紀恐龍的研究。
1928年負責北京周口店的發掘工作，此間發生了發現中國猿人第一顆頭蓋骨的劃時代事件。從1929年到1934年，楊鍾健的主要學術貢獻在古哺乳動物學和第四紀地質方面，成爲中國哺乳類化石和新生代(特別是第四紀)地質研究的奠基人。從1934年起，他研究的重點，逐步轉向爬行動物。1937年以後，在雲南祿豐領導發掘工作，獲大批恐龍及原始哺乳類化石。1949年後，與裴文中等籌建古脊椎動物研究室，爲後來的中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的建立奠定了基礎。
20世紀20年代發表的《中國北方齧齒類化石》(德文)是中國人撰寫的第一部古脊椎動物學專著，從而在中國創立了這一學科，是中國第一位古脊椎動物學家。楊鍾健在新生代地質方面最突出的貢獻，是對華北黃土的綜合研究。早在20世紀30年代時，楊鍾健就根據齧齒類、兔形類及鹿類等哺乳動物化石帶，對黃土地層進行了詳細的劃分和對比。他把所謂黃土堆積分爲紅土、紅色土和狹義的黃土三部分，並將紅色土的時代明確爲上新世末到更新世，還進一步細分爲A帶、B帶和C帶三個帶，分別代表三個不同地史階段的沉積，每一個帶都有代表性的哺乳動物化石。這樣，有關中國華北黃土及其動物羣的研究，就此前進了一大步。此外，他還確立了上述各時期中國北方黃土地層的大致分佈範圍，探索了黃土和華北主要河流在地質發展中的特徵變化，以及與古氣候、地殼運動的關係，從而爲華北黃土主要是風成的這一學說的確立提供了論據。他的這些開創性工作奠定了中國第四紀研究的基礎，與之有關的重要見解和結論，迄今仍具有參考價值和指導意義。
楊鍾健不僅研究過哺乳運行好些門類的代表，各類恐龍及恐龍蛋和恐龍足印，還研究過基底爬行動物杯龍類、進步爬行動物獸孔類、水生爬行動物魚龍類、飛翔爬行動物飛龍類，乃至龜鱉類、鱷類、有鱗類等。實際上，脊椎動物各大門類諸如魚類、兩棲類、鳥類乃至人類，他都曾涉及，發表過有關的論文。他就像一位高明的圍棋手，一有機會，就在不同方位上布上一子，爲中國古脊椎動物學開闢一個新地盤，爲後學者打下初步基礎。楊鍾健在人才的培養方面成績卓著。他十分關心年輕人的成長。對於他們的每一個進步，他都給予鼓勵，並馬上又對他們提出新的要求，促其繼續前進。他在人才培養上沒有門戶之見，凡是在古脊椎動物研究所工作的，不管是該所人員還是進修人員，他認爲都應給予指導，使其儘快成長。最初，中國從事古脊椎動物研究的僅有古脊椎動物研究所一處。80—90年代，中國有多所大專院校、博物館設有古脊椎動物學專業，其學術帶頭人基本上都是楊鍾健直接或間接培養出來的。
人才培養
楊鍾健在人才的培養方面成績卓著。他在人才培養上沒有門戶之見，凡是在古脊椎動物研究所工作的，不管是該所人員還是進修人員，他認爲都應給予指導，使其儘快成長。80—90年代，中國有多所大專院校、博物館設有古脊椎動物學專業，其學術帶頭人基本上都是楊鍾健直接或間接培養出來的。學生有賈蘭坡、吳新智。
