曹阳之前从事的研究领域是在剧烈塑性变形中双相结构材料的微观组织演化和变形机理。他通过观察双相钢在高压扭转变形下微观组织的演化，直观的揭示局部应力集中的存在，解释了这个困扰相关领域学者们20多年的一个难题。他拥有丰富的电子显微学和位错理论知识，通过一系列高分辨以及电子衍射成像等手段，深入分析了剧烈塑性变形中孪晶和去孪晶的机制。

现阶段，曹阳的主要研究方向是梯度纳米结构材料和异质纳米结构材料的微观组织与性能，并通过原位透射电子显微镜分析位错与晶界和相界之间的交互作用。

至今曹阳在材料科学领域共发表SCI论文20篇, 引用400余次(h-index 11)。其中, 多篇文章发表在Acta Materialia, Applied Physics Letters, Scripta Materialia等国际知名杂志上。他的工作在业界认可度非常高，并获得国内外科研奖项6个。曹阳现阶段主持一个国家青年基金项目51601094(Y.C.)，参与一个国家重大项目2017YFA0204403。