任定成先生在学术领域取得了显著的成就，他的著作丰富多样，涵盖多个学科。其中，《在科学与社会之间——对1915—1949年中国思想潮流的一种考察》（1997年）是他早期的重要研究作品。在翻译方面，他贡献颇丰，如《科学史学导论》（2004年）、《化学基础论》（1993年）等，主译作品如《科学与历史》（繁体字版1999年，简体字版2000年）和《科学与启蒙运动》（2000年），以及与他人合作合译的《科学推理的逻辑》（1990年初版，2000年再版）都深受学术界好评。
任定成先生还担任过多个学术著作的主编，如《科学人文读本》（2004年）、《科学前沿与现时代》（2001年，合作主编）以及《交叉科学导论》（1989年，合作主编）。他主编的丛书中，包括了《科学名著文库》（10部，1992—1993年）、《剑桥科学史丛书》中文版（11部，2000年）等，这些都展现了他在科学史和科学人文领域深远的影响。此外，他还负责了《鸟瞰科学丛书》（10部，2000年起）和《世界著名自然科学学派丛书》（5部，2002年）的编纂，进一步丰富了学术界的视野。
在人才培养方面，任先生指导了科学技术哲学和科学技术史专业的众多研究生、博士后研究人员和国内外访问学者，他们的学术成果得益于他的悉心指导。他开设的研究生课程包括《科学哲学原著选读》、《自然科学史原著选读》等，为学生提供了深入理解和研究科学史的平台。他的教学工作不仅限于学术研究，还涉及《科学史学》、《化学史》等课程，以及本科生通选课《科学史概论》和研究生课程《未来科技发展专题》，显示了他在教育领域的广泛贡献。