Э. М. Галимов оказал огромное влияние на развитие органической геохимии, заложил основы органической геохимии изотопов легких элементов, таких как углерод, водород, азот, кислород, сера. Одним из первых в нашей стране начал заниматься масс-спектрометрией изотопных отношений (количественным определением содержания изотопов легких элементов в исследуемом объекте), создал в ГЕОХИ лабораторию геохимии углерода, которая сейчас носит его имя.
Эрик Михайлович установил закономерности разделения изотопов при переходе органического вещества от живых к ископаемым формам, впервые связал природное происхождение углерода с так называемым термодинамическим бета-фактором, при котором каждый атом углерода имеет свое внутримолекулярное изотопное распределение.
Важным его достижением явилась разработка изотопно-фракционного метода выявления нефтематеринских пород, давших начало образованию нефтяных залежей.
Э.М. Галимов изучал процесс образования алмазов, впервые исследовал изотопный состав углерода лунного грунта.
Весь мир знает Эрика Михайловича Галимова, как автора прорывных работ по геологическому фракционированию изотопов углерода. Еще в 1968 году им была опубликована монография «Геохимия стабильных изотопов углерода», заложившая основы этой науки.
В 70-80-е годы Э.М.Галимов с сотрудниками ГЕОХИ детально исследовал межмолекулярное и внутримолекулярное распределение изотопов в биоматериалах. Впервые были получены уникальные данные по распределению изотопов углерода внутри молекул хлорофилла, порфиринов (веществ образующиеся в нервных тканях и в костном мозге), мономеров лигнина (полимерного соединения, содержащегося в клетках сосудистых растений). В результате была установлена неизвестная ранее закономерность – термодинамически упорядоченное распределение изотопов углерода в природных биомолекулах, то есть связь их изотопного состава с химическим строением. Впоследствии это позволило по изотопному исследованию нефти (конечного продукта) идентифицировать нефтематеринское отложение, а по количественной связи изотопного состава углерода газа (метана) – разработать метод определения его источника. Благодаря открытию этой закономерности стало также возможным объяснение природы гигантских скоплений газа в Западной Сибири.
Разработанная Э.М Галимовым теория, объясняла установленные факты фундаментальной особенностью химии живого – протеканием химических реакций в организмах под управлением ферментов, чего не наблюдается в синтетических аналогах тех же веществ.
По термодинамической формуле об упорядоченном распределении изотопов углерода, к примеру, можно отличить синтетический спирт от этанола, а также понять природу органического вещества (относящуюся к живым, биогенным видам или неживым, абиогенным) в метеорите из углистого хондрита.
Результаты этих экспериментальных и теоретических работ были опубликованы в монографии Э.М.Галимова «Природа биологического фракционирования изотопов» (1982), переведенной в США. В 1984 г. Э.М. Галимову за серию работ по биологическому фракционированию изотопов была присуждена премия им. В.И. Вернадского.