長期從事飛行器結構動力學與控制研究，突出理論、計算、實驗相互融合的工程科學研究。在南京航空航天大學工作期間，主持國家自然科學基金重點項目、國家863計劃項目等，在飛行器中的非線性隔振技術、振動控制系統的非線性動力學、非局部彈性結構的波動分析等研究領域做出國内外同行公認的貢獻，解決了多種飛行器研制中出現的振動超标問題。在伟德客户端工作以來，主持國家自然科學基金重大項目、國家自然科學基金創新研究群體項目等，主要從事空間結構展開動力學、空間結構在軌組裝控制、飛機結構顫振主動控制等研究，推動飛行器結構的新技術發展。
學術獎勵：2005年獲國家科技進步獎二等獎（第一獲獎人），2006年獲國家自然科學獎二等獎（第一獲獎人），2012年獲國家自然科學獎二等獎（第二獲獎人），2012年獲何梁何利科學與技術進步獎（數學力學獎），2015年獲周培源力學獎；此外，獲國防科技工業委員會、教育部、航空航天工業部等頒發的科學技術獎一等獎2項、二等獎2項。
學術榮譽：1991年入選有突出貢獻的中國博士學位獲得者，1992年獲政府特殊津貼，1999年入選國家有突出貢獻的中青年專家，2001年入選全國國防科技工業先進工作者，2005年、2009年、2011年三次入選全國優秀博士學位論文指導教師；2007年當選中國科學院院士，2010年當選第三世界科學院（TWAS）院士；2015年獲俄羅斯莫斯科大學名譽博士，2016年獲英國瑞丁大學名譽科學博士。
現任國家科學技術獎勵委員會委員，國家最高科學技術獎評審委員會委員，中國科學院學部主席團成員，國務院學位委員會力學學科評議組召集人；中國振動工程學會理事長，中國力學學會監事長，中國宇航學會副理事長；科學出版社《非線性動力學叢書》主編，《International Journal of Non-Linear Mechanics》副主編、《Journal of Sound and Vibration》顧問編委等。
曾任中國人民政治協商委員會委員、教科文衛體委員會委員；中國科學院技術科學部副主任，解放軍總裝備部科技委員會委員，教育部科技委員會委員；國際理論與應用力學聯盟（IUTAM）理事，中國力學學會理事長，中國航空學會副理事長，中國兵工學會副理事長；《Journal of Computational and Nonlinear Dynamics》和《International Journal of Dynamics and Control》副主編等。
出版專著2部，發表論文近300篇；論文被SCI收錄188篇，論著被他人引用9200餘次。近五年的10篇代表作如下：
[1] Wei Zhengtao, Wen Hao, Hu Haiyan. Ground Experiment on Rendezvous and Docking with a Spinning Target Using Multistage Control Strategy, Aerospace Science and Technology, 2020, 104: 105967.
[2] Hou Yunsen, Liu Cheng, Hu Haiyan. Component-level Proper Orthogonal Decomposition for Flexible Multibody Systems. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2019, 361: 112690.
[3] Sun Jialiang, Tian Qiang, Hu Haiyan, Pedersen N. L. Topology Optimization of a Flexible Multibody System with Variable-Length Bodies Described by ALE-ANCF. Nonlinear Dynamics, 2018, 93: 413-441.
[4] Wen Hao, Jin Dongping, Hu Haiyan. Removing Singularity of Orientation Description for Modeling and Controlling an Electrodynamic Tether. Journal of Guidance, Control and Dynamics, 2018, 41: 764-769.
[5] Hu Haiyan, Tian Qiang, Liu Cheng. Computational Dynamics of Soft Machines. Acta Mechanica Sinica, 2017, 33: 516-528.
[6] Luo Kai, Hu Haiyan, Liu Cheng, Tian Qiang. Model Order Reduction for Dynamic Simulation of Flexible Multibody System via Absolute Nodal Coordinate Formulation. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2017, 324: 573-594.
[7] Huang Rui, Zhao Yonghui, Hu Haiyan. Wind-Tunnel Tests for Active Flutter Control and Closed-loop Flutter Identification of a Wing Model. AIAA Journal, 2016, 54: 2089-2099.
[8] Wang Lifeng, Hu Haiyan. Thermal Vibration of a Simply-Supported Single-Walled Carbon Nanotube with Thermal Stress. Acta Mechanica, 2016, 227: 1957-1967.
[9] 胡海岩. 梁在固有振動中的對偶關系. 力學學報, 2020, 52: 139-149.
[10] 胡海岩. 論力學系統的自由度. 力學學報, 2018, 50: 1135-1144.
