早期从事氨基酸及多肽的合成研究，将氮芥结构引入氨基酸分子获得有临床应用价值的药物。后根据国家需要，建立与领导了核燃料萃取剂研究组，为中国原子能事业的发展作出了贡献。以后结合中国有色金属资源综合利用研究获得一批有经济价值的成果。

2018年1月9日，袁承业因病医治无效在上海逝世，享年94岁。