Angelo Secchi è considerato il fondatore dell’Astrofisica Stellare, per avere introdotto una delle prime classificazioni spettrali delle stelle, che sarà utilizzata come riferimento per le successive classificazioni, sulle quali si fondano quelle tuttora in uso in astrofisica.  I suoi studi aprirono la strada alle moderne ricerche sulle atmosfere stellari e permisero la comprensione dell’evoluzione delle stelle. Fu inoltre tra i primi a studiare gli spettri cometari ed il primo ad osservare lo spettro del pianeta Urano.

E’ stato altresì uno dei fondatori della fisica solare, grazie ai suoi studi sulla fotosfera e la cromosfera del Sole, che permisero di analizzare le caratteristiche  delle macchie solari e di identificare le protuberanze solari come fenomeni appartenenti al sole. A lui si deve la stesura di importanti trattati, quali Le Soleil (1870 e 1875-77) e Le Stelle (1877).

Fu anche autore di un importante volume L’Unità delle Forze Fisiche (1864), che ebbe uno straordinario successo in termini di edizioni e traduzioni, e che contribuì in modo significativo alla circolazione delle moderne teorie della fisica di quel tempo, superando la visione aristotelica ancora sostenuta, in quegli anni, dalla frangia più conservatrice della cultura cattolica.

Riproduzione di una tavola tratta dal trattato Le Soleil dove vengono mostrati tre diversi spettri stellari corrispondenti alle tre distinte classi di stelle della prima classificazione spettrale messa a punto da Angelo Secchi. Si notino le profonde differenze nella intensità e numerosità delle righe spettrali che oggi sappiamo sono indicatori sia della temperatura che della sua gravità alla superficie di una stella.

Sostenitore di una visione unitaria della scienza, si sforzò sempre di trovare il nesso tra i fenomeni solari e quelli meteorologici e geomagnetici, attraverso un’intensa attività di monitoraggio e di raccolta dati, che venivano poi incrociati e confrontati: Secchi, infatti, preferì sempre un approccio sperimentale, dando priorità ai fenomeni osservati, piuttosto che alle teorie e ai calcoli – un atteggiamento, questo, che gli venne spesso contestato. Questa suo modo di condurre ricerche scientifiche d’avanguardia e i suoi contributi alla divulgazione della scienza ne fanno uno scienziato estremamente moderno

Oltre a già citati diversi contributi nel campo della meteorologia (realizzazione del primo Servizio governativo moderno di allerta meteo della storia, trasmissione telegrafica dei dati, servizio previsioni ed invenzione del meteorografo) e della geodesia (misura della base geodetica sulla Via Appia, costruzione di una torretta in cima a monte Mario per la triangolazione geodetica dello Stato Pontificio e per il progetto di misura del grado del meridiano centrale europeo ), va ricordata anche, nel campo della limnologia, l’introduzione del disco di Secchi, uno strumento per la misura del grado di trasparenza delle acque, tuttora in uso.