他对高温合金及难熔金属抗氧化、耐腐蚀涂层开展研究，为国民经济和国防建设做出了贡献。
在1978年全国科学大会上与合作者一起获得了多项重大科研成果奖。
1976年以后，严东生出任中国科学院上海硅酸盐研究所所长兼中国科学院上海分院副院长。他对全所进行了调整，明确了以无机材料科学和新材料研究为主的研究方向。
1979—1984年，中国科学院上海硅酸盐研究所共获得国家重大发明奖2项、国家自然科学奖2项，获得中国科学院和上海市的奖励多项。值得一提的是，严东生和他的合作者在复合材料的研究中，为解决中国第一代洲际导弹提供了关键材料和部件。为此，于1981年获得国家重大发明一等奖。
近10年来，严东生的主要研究方向着眼于新型无机复合材料和无机高温材料等新领域的研究，以改善无机材料的性能，尤其是提高无机材料抗热冲击和机械冲击的性能，发展在更高温度下使用的若干类新材料，为节约能源及新一代材料的应用提供新的材料基础。与此同时，在他的主持下，一个以中国科学院上海硅酸盐研究所为依托的、面向全国的中国科学院高性能陶瓷和超微结构开放实验室于1988年正式成立了，严东生任室主任，重点开展先进陶瓷材料的探索和基础研究工作。
