主要从事神经系统的发育机制的研究:AD病理情况下大脑神经突触功能失常机制及干预策略研究。以主要作者在Nature、PNAS、Neuron、Nature Neuroscience等发表80余篇论文，F1000推荐6篇，hindex为29.
张晨教授负责国家级研究课题十余项，包括国自然重大研究计划集成项目、国家重点研发计划项目(首席科学家)、国家基金委“杰出青年”、“优秀青年”基金等。入选国务院“字受政府特殊津贴人员”，受聘为北京脑科学与类脑研究中心“北脑学者”，入选国家百千万人才工程并获“有突出贡献中青年专家”荣管称号。带领首都医科大学基础医学院荣获“2019年全国教育系统先进集体”称号，获“中华医学科技奖-青年科技奖”，青年北京学者，北京市教委“长城学者”、高等学校科学研究优秀成果奖(自然科学奖，一等奖，排名第二)、教育部“新世纪优秀人才支持计划”、全国百篇优秀博士论文奖旁