郭子光在学术上影响较大的著作，如《伤寒论汤证新编》、《日本汉方医学精华》、《中医各家学说》等，都是在广泛阅读和精深思考后编著而成。广博使他的学术成就是多方面的，精深使他的理论探索富有创意。他在《伤寒论汤证新编》一书中，提出“病理反应层次”学说，是现代研究伤寒颇有影响的新说。该书出版时，海峡两岸还处于阻隔阶段，但台湾一家书店将其多次出版，作为台湾中国医药学院的教材。
在郭子光的学术道路上，有一篇里程碑式的文章，那是1979年《中医杂志》首页上发表的《伤寒论证治规律的探讨》，共7页，当时他还是一名助教。
上世纪八九十年代，是郭子光学术的鼎盛时期，他集中发表大量论文，受邀在国内外四处讲学。1986年，郭子光应日本东洋医学会邀请，作“小柴胡汤证治”特别演讲。
他在临床上力主“病证结合”诊疗，归纳出“病证结合”论治的四种形式，指出每种形式的特点、优点和适应范围,包括分型论治、分期论治、方证相对论治、以基础方加减论治四个方面，这样既重视整体调治，也重视局部的病理损伤，促进中医对许多疾病的病机与证候的认识更深入更具体。
他开掘中医康复学术领域，提出“现代中医康复医学”基本框架。以前中医古籍有关中医康复的内容散见于各科著述中，郭子光把零零碎碎的经验、认识，提高到学科体系的高度，进行系统化整理、研究。他对康复理论与方法的原理与具体运用作了具体阐述。
他不断创新中医理论，在继承前人的基础上，提出了六经方证为“病理反应层次”学说，被认为是伤寒新说；提出的“三因鼎立”学说，被认为是对中医病因发病学的经典概括；提出了创立“六经辨证新体系”作为发展伤寒学说的远景目标。他始终致力于中医发展战略研究，在全国率先开掘中医康复学科领域，提出创立“现代中医康复学”的框架构想。临床主张“病证结合”，提出“临证八步骤”等临证要诀，极大地丰富了中医临床理论。“郭子光学术思想及临证经验研究”课题，被纳入国家“十五”科技攻关计划加以研究。