际笔石会议上，他是唯一应邀在大会上做专题报告《笔石的分类学与分类》的学者，在这次会议上他被选为国际古生物学会笔石工作组主席。他在国际地层古生物学界的积极活动，深受各国同行的尊崇，给人们留下了“一代宗师”的难忘形象。

穆恩之-论文专著

　　穆恩之毕生致力于古生物学和地层学研究，共发表科学论文和专著一百余种。
　　在古生物学方面，他主要研究笔石动物，其次是海百合、海蕾和海胆；在地质学方面，主要从事奥陶纪和志留纪地层学研究，其次是泥盆纪、三叠纪和白垩纪地层。穆恩之全面地推进了中国笔石学的研究。在笔石的分类、演化、生态、地质和地理分布等领域均做出重要贡献。他描述了中国大量的寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪和石炭纪的笔石，建立了一个新亚目——隐轴亚目（Axonocrypta）、10多个新科、20多个新属和许多新种；其中中国笔石科和娇笔石科在研究笔石动物的演化方面有重要地位。中国笔石科的发现证明了早在叉笔石动物群笔石胞管发生高度变形以前，中国笔石科的笔石胞管就已发生变形；娇笔石科的发现，证明除了有轴笔石有体壁退化的现象外，无轴笔石也具有体壁高度退化的特征。
　　他早在1950年就提出笔石的分类系统，成为世界上最早提出笔石系统分类的学者之一，这一分类系统以后逐渐完善，在中国已普遍使用；在国际上，有的基本上采用了这个系统（如苏联），有的部分被其他国家采用。在笔石动物的演化方面，他提出了一些重要的演化趋向，包括：笔石体的简单化、生长方向的转变、胞管的变形、体壁的退化和局部增厚、笔石体的复杂化及胞管的扩大等。其中笔石体的复杂化的提出最引人注目，因为长期以来人们都认为笔石体的演化总是趋向简单的，在这些演化趋向中，笔石体的简化和生长方向的转变起主导作用，其余是次一级的。穆恩之和他的学生们一起综合建立了中国的笔石带，其中奥陶系25个带，志留系23个带，泥盆纪5个带，并与国外进行了对比。从寒武纪到志留纪划分为五个笔石动物群：寒武纪的树形笔石动物群、奥陶纪的反称笔石动物群、对笔石动物群、叉笔石动物群、志留纪的单笔石动物群，这是中国独特的。他对中国笔石动物群及其有关地层进行了生物地理分区，将中国奥陶系分为六大地层区，即华北区（或称黄河区）、华中区（或称扬子区）、华南区（或称珠江区）、藏滇区（即西藏—滇西区）、西北区、北方区（或称准噶尔—兴安区），其中藏滇区和华南区又各分为三个亚区和三大生态地层类型，即华北型、华中型和华南型。他将中国笔石划分为两大笔石动物群类型：华南型与华中型，分别相当于所谓“太平洋动物群”和“大西洋动物群”。他提出“生态分异学说”，认为笔石动物群类型的不同，是各种笔石以其不同生活方式，适应各种生活环境，进行生态分异的结果。
　　穆恩之在生物地层学领域做出了贡献。他以笔石地层为标准，提出奥陶系与志留系的划分对比方案。他通过对华中区（扬子区）奥陶系的研究，初步解决了华北与华南区奥陶系的对比问题。在国际对比上，中国上奥陶统上部6个笔石带的建立，填补了世界各地这一层段笔石序列的空白，为确定全球奥陶系—志留系界线提供了极重要的依据；他与学生们在四川长宁双河奥陶纪地层剖面上同时发现上、下两层下垂对笔石动物群，解决了长期争议的欧、美、澳各大洲奥陶系的对比问题（过去国外误认这两层下垂对笔石为同一层，因而引起对比上的混乱和争论）。他所著的《中国的志留系》（1962）是对中国志留纪地层的第一次笔石系统的总结，他与学生们同美国学者A.-J.布科（A.-J.Boucot）合著的《中国志留系对比》，是当代志留系研究领域的杰出经典著作，全面系统地研究了中国六大地层区志留纪地层划分对比及其界线，讨论了主要沉积矿产和构造运动，综合评价了古地理和岩相关系及海平面升降事件，具有长时期的参阅价值，被国际学术界认为是了解中国志留系最有参考意义的文献。此项目成果获中国科学院1989年自然科学一等奖。
　　穆恩之还研究了中国古生代和中生代的海百合、泥盆纪海蕾、白垩纪及第三纪海胆（包括4个新属和一些新种），建立了志留系和三叠系的海百合序列和白垩系的海胆序列，为中国志留纪、三叠纪和白垩纪地层的划分对比提供了化石依据^[1]。