研究领域主要是地质学，他是中国地质力学的创立者，中国现代地球科学和地质工作的主要奠基人和领导人之一。

李四光在地质学领域做出了卓越的贡献。他运用自己创建的地质力学理论和方法，组织指导石油地质工作，为摘掉我国“贫油”的帽子和石油工业的发展作出了重大贡献。同时，他还对蜓科化石及其地层分层意义有精湛的研究，提出了中国东部第四纪冰川的存在，建立了新的边缘学科“地质力学”和“构造体系”概念，创建了地质力学学派，开创了活动构造研究与地应力观测相结合的预报地震途径。

因此，李四光的研究领域主要是地质学，特别是地质力学和石油地质学。