陈创天主要从事新型非线性光学晶体的研究和发展。1976年提出了晶体非线性光学效应的阴离子基团理论，解释了各种主要类型非线性光学晶体的结构与性能相互关系，并对探索新型非线性光学晶体起到了一定的积极作用。与合作者一起相继发现了β-BaB2O4(BBO)、LiB3O5(LBO)、KBe2BO3F2(KBBF)和K2Al2B2O7(KABO)等非线性光学晶体，其中BBO、LBO晶体已经被广泛的应用于激光科学技术领域和产业界。与相关研究组合作，使用KBBF棱镜耦合技术，在国际上首次实现了Nd:YVO4激光的6倍频谐波光（177.3nm）和Ti:Sapphire激光的5倍频谐波光（156.0-160.0nm）输出。

2007年，陈创天与相关研究组合作，在国际上首次实现了Ti:Sapphire激光的4倍频、5倍频输出（200nm－170.0nm）和Nd:YVO4激光的6倍频输出（177.3nm），并获得14mW的平均功率输出。Nd:YVO4激光的6倍频光源已成功的应用于超高分辨率光电子能谱仪，并首次直接观察到超导体在超导态时的超导能隙。2018年10月31日，陈创天院士在北京逝世，享年82岁。