楊星科研究員長期從事鞘翅目、脈翅目等昆蟲類群的系統學、動物地理學、形態與功能、昆蟲與寄主植物的關係等方面的研究。近十年來共主持和參加了國家“七五”重點項目1項，“八五”國家攻關專題1項，院重點項目3項，院創新方向性項目課題1項，國家自然科學基金委重點項目2項，國家自然科學基金面上項目3項，國家自然科學基金主任基金1項。同時組織並主持了西南武陵山地區昆蟲調查、福建龍棲山自然保護區生物多樣性調查、長江三峽庫區陸生昆蟲及無脊椎動物物種多樣性調查、山西省中條山昆蟲種類調查、福建武夷山區葉甲物種多樣性調查、浙江龍王山昆蟲資源調查、甘肅南部及秦嶺西段動物資源調查、廣西十萬大山動物區系調查等8項大規模的野外考察活動，共採集昆蟲標本萬餘號，並發現數百個新種，另外還有新屬、新記錄屬和新記錄種若干，其研究結果極大的豐富了我國昆蟲區系及昆蟲資源。曾主編《甘肅省葉甲科昆蟲志》、《中國動物志 脈翅目 草蛉科》、《秦嶺西段及甘南地區昆蟲》、《外來入侵種強大小蠹》、《廣西十萬大山昆蟲》、《西藏雅魯藏布大峽谷昆蟲》、《長江三峽庫區昆蟲》、《昆蟲學研究進展》等專著，並擔任以下專著的副主編或編委：《西南武陵山地區昆蟲》、《中國珍稀昆蟲圖鑑》、《海南森林昆蟲》、《龍棲山動物》、《華東百山祖昆蟲》、《喀喇崑崙山－崑崙山地區昆蟲》、《中國經濟昆蟲志 鞘翅目 葉甲科》、《福建武夷山區葉甲科昆蟲志》。
學術上主要有以下成果：在國內率先開展高山昆蟲的形態學及其適應演化的研究，其研究結果在第19屆國際昆蟲學大會上交流；對草蛉科分類系統的修訂，得到了國際同行的認可和套用；依據多方面的研究結果和知識，提出現代中國昆蟲區系起源的主要背景來自於東部的假說；把國際上有關昆蟲系統學及起源演化等方面新的成果或學說及時介紹給國內，如“翅源說”，昆蟲綱新系統等。先後在國內外刊物上共發表有關研究報告或論文110多篇，發現新屬3個、新種190餘個。
獲獎情況：《橫斷山昆蟲》中國科學院自然科學一等獎（參加者），《西南武陵山地區昆蟲》中國科學院自然科學三等獎（主要完成者），《福建武夷山區葉甲科昆蟲志》福建省自然科學三等獎（主要完成者），《中國經濟昆蟲志》國家自然科學二等獎，中國科學院自然科學二等獎（參加者）。
楊星科研究員現任中國科學院動物研究所鞘翅目形態與分子進化研究組組長。該研究組是已故陳世驤教授建立的，是在葉甲總科系統分類及演化研究的基礎上發展起來的。除以葉甲科和金龜總科為主的研究工作外，涉及鞘翅目20餘科。該組擁有陳世驤教授親自收集、積累的較為完整、系統的葉甲總科的大量資料及鞘翅目、昆蟲區系及演化的珍貴資料。因此，鞘翅目的系統進化作為該組的研究方向之一。同時，該組具有多次參與組織和實施昆蟲區系本底調查的經歷及經驗積累，從橫的方面對昆蟲區系的研究做了許多重要工作，如《橫斷山區昆蟲》、《長江三峽庫區昆蟲》等，而且目前已完成組織實施我國生物地理關鍵地帶——甘南及秦嶺地區昆蟲區系的調查及研究工作，因此把昆蟲區系研究作為另一研究方向。
該組在鞘翅目比較形態學、形態適應性演化及進化生物地理學等方面的研究，已取得引人注目的成果，發表相關理論研究文章20餘篇；近幾年在物種的形態分化及種化的關係方面也做了大量的基礎性工作，這些工作在國內處於領先地位。
