涂光炽坚持学习马克思主义唯物辩证法，自觉运用自然辩证法指导自己的科研实践。他倡导开展地球科学认识论和方法论的研究与讨论，建议中国矿物岩石地球化学学会设立地球科学认识论与方法论研究会，这对活跃地球科学的学术思想，提倡创造思维，推动地球科学的发展起到了重要的作用。 涂光炽追求理论联系实际，他提出的找矿设想和思路，尤其在事关中国地质找矿方向等重大关键问题上，总是依据中国的国情和矿情，坚持实事求是，摒弃从众心理，运用“逆向思维”，提出个人的见解，开拓新的局面。
1974年，中国掀起了寻找富铁矿的高潮。当时，颇为强烈的找矿指导思想是寻找前寒武系古风化壳型富铁矿，领导者这样号召，同行也如此论证。他根据自己对中国前寒武系条带状铁矿的研究实践与理论分析，指出这样的找矿思路存在着问题。他认为依据加拿大、澳大利亚、前苏联、美国、巴西这些产富铁矿国家的富铁矿部分为前寒武系古风化壳型，由此推论中国也应主要寻找古风化壳型富铁矿，这样的推论是不合适的。他在多次富铁矿会议上阐述了自己的观点：中国早前寒武系曾发生多次变质作用，很难在其中出现未变质或浅变质的富铁硅酸盐、碳酸盐和硫化物建造，而后者正是后期形成风化壳型富铁矿的基础；中国早前寒武系主要产出铁的氧化物建造，它们很难在后期风化作用中富集；中国地质历史晚期相对剧烈的构造活动也不利于风化壳的渗透发育与保存。他认为，富铁矿形成机制多种多样，因而应广开门路，不局限于寻找古风化壳型富铁矿。
前寒武系古砾岩型金、铀矿床一直是广大地质工作者十分关注的找矿对象，因为无论就储量、产量而言，这种类型的矿床多年名列世界前茅，中国也有不少地质同行提倡应寻找古砾岩型矿床。在20世纪70年代末、80年代初期，他从剖析中国前寒武系发育演化的具体条件出发，论证了在中国产出古砾岩型金、铀矿床的前景不佳，实际上较大规模的这种类型矿床在整个欧亚大陆都未曾找到过。他提出了中国金矿类型划分的意见，并论证了哪些矿床类型在哪些地区最有前景。同时，他也强调了某些在国外出现的重要的类型在中国出现几率不高的道理。 中国多年寻找富铁矿、金矿、铀矿的实践证明，他从中国的地质实际出发，敢于实事求是，不生搬硬套别人的经验与看法，因而其见解比较接近客观实际，是正确的。
要做到实事求是，首先必须注重实践。他是重视文献资料的，但他更重视野外观察和力所能及的实验测试。他亲自工作或考察过的国内外矿床有三百多个。在早、中期工作中，他争取时间做显微镜下的观察实验。在“文化大革命”期间“靠边站”时，他看了大量光片、薄片。他认为只有在野外和镜下观察的基础上，才能提出合理的测试和实验方案。反过来，实验测试结果应当与野外和镜下观察相结合，否则，片面强调数据，便有可能作出错误判断。 一个地学工作者，应当自觉地学会运用辩证唯物主义指导自己的业务实践。但要做到这一点却决非易事，要下大功夫才成。他分析了地学研究的三种制约因素：
（1）地质作用本身和地质体的形成是长期的、错综复杂的现在只能看到这些长期作用的最后结果，如要探索全过程则缺乏系统的理论、方法、手段，容易带上主观色彩。
（2）地学的区域性因素很强某一地带的规律、现象不一定会出现于其他地带，但在一个地区工作时间长了，就容易把对这一地区的看法推广到其他地区，因而难免带来一定的片面性。
（3）各种传统观念和习惯势力的束缚
要突破上述三种制约因素，恰如其分地反映客观实际，就要讲究思维方法，处理好若干关系和矛盾问题。通过自己的长期业务实践，他提出了地学工作者应当重视的八个问题，即：非此即彼与亦此亦彼；复杂成因与单一成因；将今论古与地球演化；突变论与渐变论；共性与个性；⑥开放体系与封闭体系；⑦野外观察与实验测试；⑧均一性与非均一性。
80年代，他曾多次探讨了这八个地学思维问题，并写成文章《地学中若干思想方法的讨论》，发表于《自然辩证法研究》期刊，此文于该期刊创刊10周年之际被评为优秀论文。
这八个问题涉及地学在其数百年的发展历史中的主要思想方法。这里，他通过两个实例说明自己长期坚持的思维方法。
恩格斯在《自然辩证法》中的论断启迪了他辩证思维的智慧，使他联想到作为固体地球科学体系重要组成部分的成岩成矿理论，恰好在成岩成矿的某些关键认识上，长期以来主要是“非此即彼”观点占主导地位。从传统成矿理论出发，矿床被看作不是外生的、沉积的、风化的，就一定是内生的、岩浆或岩浆热液的、变质的。内生成矿与外生成矿被视为两种截然不同的成矿作用，即所谓“水火不相容”，中间不存在过渡类型。他认为在成岩成矿作用中，确实存在“非此即彼”，但不可能全部概括其类型，过渡型、“亦此亦彼”的成岩成矿作用也是广泛发育的。作为实例，他列举了现代洋底成矿作用，大量洋底块状硫化物矿床是在热液介质中主要以沉积方式形成的，这是一种“亦此亦彼”。另外，洋底之上的水体中成矿以沉积方式为主，而洋底之下的岩石介质中成矿方式主要是热液充填与交代，这又是一种“亦此亦彼”。
在地球地壳的各种各样发展演化过程中穿插着渐变与突变现象。恰如其分地处理好这二者的关系，也要讲究思维方法。他认为地学界长期以来实际上是均变论占统治地位，因而不少地学工作者不习惯于突变论观点。然而，在自然界的各种灾害中，如地震、火山爆发、洪涝等都是突变的表现形式。由于成岩成矿过程动辄以亿万年计，因而人们易于着眼均变而忽视突变。其实在地球演化的历史长河中，许多矿种的形成过程都存在着渐变与突变现象。如铅和稀土元素在太古宙时不成矿，但到中元古宙则大量成矿，形成一些著名的超大型矿床。这便是突变成矿的实例。
在他撰写的论文和主编的专着中常常可以找到这方面的线索：如在讨论层控金属矿床与油气矿床的异同时，他尽力排除人为因素的影响，列举了金属改造成矿作用与油气成藏作用的许多类似和不同之处，它们之间并没有截然分明的界限。 他十分注意经常变化而又丰富多彩的学科前沿，并结合国民经济需求，瞄准新的突破口，不断提出新方向、新课题；进而亲自组织实施，力求早日占领新的学科制高点，在工作中逐步提出新认识、新见解。70年代后期，他察觉到层控矿床的重要性。“文革”刚刚结束，他即组织中国科学院地球化学研究所的部分，围绕层控矿床的概念、分类、形成机制、时空分布、国内外对比等问题，多次展开了深入、系统的研究和讨论，并引导大家进行层控矿床理论总结，在80年代出版了《中国层控矿床地球化学》3卷专着。根据同行专家评审意见，“此书是中国第一部层控矿床系统研究专着和理论总结，它在系统性、概念理解以及对一些问题的讨论深度上，超过了国外以《层控矿床及层状矿床》（1976—1981）13卷丛书为代表的成果”，本项研究于1988年获得国家自然科学一等奖。
80年代初，他根据在华南的地质实践和在国外开始的关于A?型花岗岩的讨论，提出了研究富碱侵入岩带的必要性。他定义的富碱侵入岩包括成因上和时空分布上密切联系的富碱的硅不饱和、饱和和过饱和侵入岩类，否定了以往认为这些岩类成因上无联系的片面认识。之后，他又在北疆的地质考察工作中，进一步论证了富碱侵入岩带在造山带地质发育演化上的重要意义并不亚于蛇绿岩带。
80年代后期，考虑到超大型矿床对解决矿产资源、建立矿业基地的重大意义，以及国际上刚提出的超大型矿床全球背景研究设想，他及时论证了在中国开展有关寻找超大型矿床基础研究的必要性及其内容、措施、课题、技术路线等问题。经过多次酝酿与评审，最终成为由国家科委主持的基础科学攀登计划项目之一，他是该项目的首席科学家。基于过去几年的项目研究实践，他们已初步提出了有关超大型矿床概念、分类、类型选择性，以及中国超大型矿床时空分布规律、形成机制等方面的见解。类似的工作在国外比较零星且缺少系统性。
在金矿及其他矿产地质、地球化学领域的多年实践，使他确信，在低温条件下（<200℃，包括常温和零下温度）的一定介质中，金与其他金属都可以成为活泼、易溶、可迁移元素，并可富集成矿；但经典成矿理论却认为热液金矿床主要是高、中温矿床，而砂金则主要靠机械搬运而非化学搬运形成，除汞、锑之外的热液金属矿床也是在高、中温条件下形成的。岩石学研究存在类似情况，即大于300℃和常温的成岩实验数据是大量的，而50—250℃区间的实验数据则很少，因而低级变质作用、埋藏变质作用、成岩作用研究水平较差。上述情况不仅制约了成岩成矿理论的深入发展，对找矿评价也是不利因素。当20世纪80年代末，国外文献中出现较多讨论低温成岩成矿的文章时，他抓紧这一时机，于90年代伊始便提出了低温地球化学研究课题，得到了国家自然科学基金委员会的支持。从1995年结题情况看，本项研究在银的成矿作用、低温条件下一些元素的活动性实验、吸附实验、油气田的埋藏变质等方面，均提出了新颖的见解与思路。
矿床学界和地球化学界一向认为分散元素不可能成矿，实际上分散元素矿物无论在数目和总量上都是很少的。但无独有偶，在中国西南地区却接二连三地出现了锗、碲、铊、硒等分散元素形成独立矿床或矿体的报道，这使他兴奋不已，夜不能寐，反复追思其奥秘所在。他想，究竟是什么因素、条件、介质、环境、背景导致这些元素不趋向于分散，而趋向于富集成矿呢？这显然是找矿和成矿理论上的重要课题，与环境保护也有密切联系。于是他又及时组织力量，向国家自然科学基金委员会提出了立项申请，获得批准并已启动。初步认识是：分散元素可以成矿，但条件十分苛刻。 在成矿基础理论问题上，他强调尊重前人早已建立的各种理论体系与学说，但也要敢于大胆突破某些传统观念的束缚。例如，他在经过多年的实践与剖析后，认为成矿作用与成岩作用既有不少类似之处，又不宜完全等同起来。成岩作用涉及的主要是量大面广的常量元素，而成矿金属则多为微量元素。根据成因机理，岩石可以划分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类，但沉积作用（包括沉积成岩、风化等作用）、岩浆及岩浆热液作用和变质作用尚不能囊括所有重要的成矿作用。1974年，他提出了一种新的成矿作用——改造成矿作用，并对它的概念、内涵、机制等进行了多次阐述与讨论。据此，他还建议将矿床成因类型的三分法改为四分法。
在对矿床形成过程作了系统剖析后，他发现传统的单成因观点对某些矿床与矿床类型是难以应用的。早在1974年，他就指出了叠加成矿对某些矿床形成的重要性。1977年，他进一步以矽卡岩型矿床为例，阐明了这一类型矿床的多成因问题。此外某些矿床的形成过程持续时间甚长，具多期性；物质来源复杂，具多源性。这些矿床的形成也不是单一成因所能解释的。当然，对某些矿床持多成因观点并不排除另一些矿床具单一成因的特点。
他提出的改造成矿作用和矿床多成因论等观点，在一定程度上弥补了传统成矿学说的不足，使之更接近成矿作用的客观实际，在今天已被许多矿床学同行专家所接受。
他认为一个研究所、研究室可以为发展某一学科而设立，但不应为维护某一学派或某一学术观点而设立；以行政手段打击一个学派或不同学术观点是错误的，但同样，以行政手段扶持一个学派或不同学术观点也未必正确，只有通过长期实践，才能检验某一科学理论是否正确。因此，他认为研究单位对于各种学术观点应力求兼容并蓄，不同观点可以通过相互讨论，在百家争鸣中互相补充。
多年来，作为多单位协作攻关的若干科研大项目的负责人或首席科学家，他强调在合作科研中既要坚持学术民主，又要充分调动各方面的积极性，力求更好地集中群体智慧，在某些关键问题上达成一致。例如，超大型矿床的定义和概念，有关这一项目的参加者观点必须一致，否则就缺少最起码的共同语言了。在讨论超大型矿床与矿床密集区的空间分布规律时，不同学者的思想侧重点有所不同，如有的人从大地构造单元出发，有的人提出同位素急变带的见解，有的人则对岩石圈厚度、地热流异常等因素进行探索。此时此刻，作为首席科学家就不能只停留在“你说你的，我说我的”水平上，而应力求高屋建瓴地进行多学科综合分析，以便求得高层次的总结性见解。做到这一点很难，但他总是尽力去达到综合认识的预期结果。 十多年前涂光炽也为自己和青年科学工作者提出了下列八句话作为座右铭：
设想要海阔天空，观察要全面细致；
实验要准确可靠，分析要客观周到；
立论要有根有据，推论要适可而止；
结论要留有余地，表达要言简意赅。
这是针对地学工作者说的。 地学的研究对象和实验室是广袤的自然界，固体地球科学要面向已生存和演化了长达45亿年的地球。这些时空背景要求地学工作者的设想和思路必须开阔一些，要着眼于整个地球，而不只是周边景观；面对眼前地质现象，要回顾过去亿万年发生的地质事件。因此，不能拘泥于一时一地、一事一物。地学工作者要勤于思考，善于联想、对比和推理。
推论要适可而止，结论要留有余地——这些也是他针对地学工作者说的。他认为固体地球科学涉及地球与邻近天体各圈层，上下数十亿年历史，尚待解决和深入研究的问题还很多，即未知世界还很辽阔。因此，地学工作者切忌推论过早过多，结论也不宜说得太死。但这决非含糊其词、模棱两可。
在他的八条座右铭中，关于观察、实验、分析、表达、立论等五条的提法，他认为科技界是会同意的，但另外三条，即上述关于设想、推论和结论的提法是否恰当，他本人也觉得没有把握，希望能引起地学界同仁的讨论和评议。
