主要从事同位素地球化学与化学地球动力学研究。具体包括：大陆俯冲带变质地球化学、碰撞造山带岩浆岩成因、沉积碳酸盐岩地球化学、俯冲带化学地球动力学、矿物氧同位素分馏系数理论计算和实验测定等。
郑永飞，地球化学家，中国科学院院士，发展中国家科学院院士。中国科学院壳幔物质与环境重点实验室主任。“国家杰出青年科学基金”首批1994年获得者。主要从事同位素地球化学与化学地球动力学研究。在大陆俯冲带流体体制与化学地球动力学、矿物氧同位素分馏系数理论计算、造山带变质锆石学及其地球化学应用等方面取得了一系列突出成果。
主持完成若干国家级重点项目，包括国家973项目“深俯冲地壳的化学变化与差异折返”首席科学家(2009-2013)，国家973项目“大陆俯冲带壳幔相互作用”首席科学家(2015-2019)，国家自然科学基金优秀创新群体项目“大陆俯冲带化学地球动力学”(2010-2015)和重大项目“地球内部水的分布和效应”(2016-2020)负责人。
2005年起任中国科学院壳幔物质与环境重点实验室主任。
获1994年度首批“国家杰出青年科学基金”，1996年获“中国青年科技奖”，1998年获 “中国青年科学家奖”，2004年获国家自然科学奖二等奖(排名第一)，2005年当选美国矿物学会会士，2008年获何梁何利科技进步奖，2009年获长江学者成就奖，2009年当选中国科学院院士，2011年当选发展中国家科学院(TWAS)院士，2015年获国家教育部自然科学一等奖。
独立或作为第一作者在国际SCI刊物上发表论文190余篇，部分论文已经被Nature和Science等国际SCI刊物他人引用达8000余次(ISI论文引用排名榜进入世界地球科学家前50名)。
2005年-现在任中国矿物岩石地球化学学会化学地球动力学专业委员会主任委员。