為奠定肝臟外科的基礎(chǔ)，從1958年起，吳孟超進行了肝臟解剖的研究。在建立人體肝臟灌注腐蝕模型并進行詳盡觀察研究和外科實踐的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出了“五葉四段”的解剖學(xué)理論；

為解決肝臟手術(shù)出血這一重要難題，在動物實驗和臨床探索的基礎(chǔ)上，建立了“常溫下間歇肝門阻斷”的肝臟止血技術(shù)；

為掌握肝臟術(shù)后生化代謝的改變以降低手術(shù)死亡率，通過臨床和肝臟生化研究發(fā)現(xiàn)了“正常和肝硬化肝臟術(shù)后生化代謝規(guī)律”，并據(jù)此提出了糾正肝癌術(shù)后常見的致命性生化代謝紊亂的新策略；

為進一步擴大肝臟外科手術(shù)適應(yīng)癥，提高肝臟外科治療水平，他率先成功施行了以中肝葉切除為代表的一系列標(biāo)志性手術(shù)。

以上述工作為基礎(chǔ)，創(chuàng)立了獨具特色的肝臟外科關(guān)鍵理論和技術(shù)，建立了中國肝臟外科的學(xué)科體系，并使之逐步發(fā)展、壯大。

2、開辟了肝癌基礎(chǔ)與臨床研究的新領(lǐng)域

他針對肝癌發(fā)現(xiàn)時晚期多、巨大且不能切除者居多的特點，提出“二期手術(shù)”的概念，即對巨大肝癌先經(jīng)綜合治療，待腫瘤縮小后再行手術(shù)切除，為晚期肝癌的治療開辟了一條新的治療途徑；

針對肝癌術(shù)后復(fù)發(fā)多、但又缺乏有效治療的特點，率先提出“肝癌復(fù)發(fā)再手術(shù)”的觀點，顯著延長了肝癌患者的生存時間；