彭实戈院士在随机最优控制系统的最大值原理、倒向随机微分方程理论和非线性数学期望理论的研究方面取得了国际领先水平的研究成果,产生了重要影响。彭实戈院士和Pardoux合作于1990年发表的文章被认为是倒向随机微分方程理论的奠基性工作。他创建了非线性Feynman-Kac公式,证明了一大类二阶非线性偏微分方程的解可以通过倒向随机微分方程的解来表示。获得了最优控制的一般随机最大值原理,被认为是该领域“最近二十年来两个主要进展”之一,被称为“彭最大值原理(Peng’s maximum principle)”。彭实戈院士建立了非线性数学期望——g-期望理论并获得与经典著名结果相应的g-上鞅分解定理和概率模型具有不确定性情况下的新的大数定律和中心极限定理。创立了非线性期望下的G-正态分布和G-布朗运动的理论基础,并将上述成果应用于研究动态金融产品定价和风险度量。以彭实戈院士为第一负责人的国家自然科学基金委“九五”重大项目《金融数学、金融工程和金融管理》有力地推动了“金融数学”这门新兴学科在中国的发展。彭实戈院士现为国家973计划“金融风险控制中的定量分析与计算”重大项目首席科学家。