[1]土井教授的研究领域包括非平衡统计理论、软物质物理学、高分子动力学、高分子流变学、高分子材料建模和计算机模拟等。他是世界著名的软物质物理、高分子物理和流变学研究的主要推动者、参与者和领导者。

[2]土井正男教授发展了从材料的微观结构角度出发解释软物质(聚合物、凝胶、液晶、溶胶等)复杂的力学性能的基础理论。在他早期的工作中，他阐释了流体聚合物复杂的粘弹性行为与其分子结构之间的联系，如分子量、分支、刚度等。他给出了液晶流动的第一个分子学说。此外，他还研究了在非平衡状态下的软物质的诸多问题，如流变、扩散及相变等，并在这些方面做出了重要贡献。

科研成果：

土井正男教授迄今为止发表近250篇学术论文。单篇SCI引用超过200次14篇，最高单篇至2011年引用1270次，另有两篇引用分别是971次和857次。1978至1979年以第一作者身份和剑桥前卡文迪许实验室主任、玻尔兹曼奖获得者S.F.Edwards爵士在J. Chem. Soc. Faraday Trans. II上连续发表的四篇论文、后被称为Doi-Edwards理论已经成为高分子科学里程碑式成就。

另外,他还出版了英文学术专著3部，日文专著3部。以其为第一作者的英文专著《The Theory of Polymer Dynamics》（1986年牛津大学出版社）和《Introductions to Polymer Physics》（1995年牛津大学出版社）是高分子科学最经典的学术著作，这两本书已经成为了该领域的标准参考书和教科书。他的著作《Soft Matter Physics》(2013年7月牛津大学出版社出版)是第一本综合的软物质物理教科书。土井教授曾任日本流变学会主席、丰田物理和化学研究所研究员、英国物理学会荣誉会员，以及美国工程院外籍院士。

土井教授还荣获多项世界性奖项和荣誉，包括美国物理学会高分子物理奖(2001)，美国流变学会宾厄姆奖(2001)，日本流变学会奖(2003, 2013, 2014)，日本最高科技勋章-紫綬褒章(2010)，日本高分子学会突出成就奖奖（2012）。2014年德国洪堡基金会授予他“洪堡研究奖”以嘉奖他在科学研究及教学上的突出成就。2016年2月,由于其在软物质物理研究上的突出贡献，当选美国工程院院士。