劉元波通過對陰囊皮膚和陰股溝皮瓣的套用解剖學研究,就陰囊皮瓣的血液供應特點以及陰股溝皮瓣的確切血供來源進行了研究,並套用到尿道下裂的修復、陰莖延長手術中陰莖背側創面的修復、陰道再造、陰道直腸瘺的修復等。在國內較早地參與了“腹壁下動脈穿支皮瓣乳房再造”的基礎和臨床套用研究。 先後主持了“放療後胸廓內血管作為顯微外科受區血管的可行性研究”、“以帶軸型血管的顳淺筋膜瓣為攜帶的擴張誘導預製皮瓣的基礎和臨床套用研究”、“組織工程化陰道的初步實驗研究”等多項科研課題。
在教學方面,作為研究生導師組成員,已協助培養了11名碩士研究生和3名博士生;作為碩士研究生導師,指導碩士研究生3名,已畢業2名,在讀1名;同時擔負進修生和國家繼續教育的教學工作。