김정빈박사는 유체역학분야, 그 중에서도 난류유동분야의 세계적인 권위자로 평가받고 있다. 이 분야 연구에 관계되는 사람이면 누구나 Direct Numerical Simulation(DNS)과 Large Eddy Simulation(LES)하면 동시에 김정빈박사를 연상할 정도로 난류유동 분야의 새로운 장을 개척한 선구자이다. 특히 김박사는 불규칙한 혼돈유동이라는 난류의 고정적 관념을 깨고, 그 무질서한 유체유동속에 정합성을 띤 조직구조가 존재하고 있으며, 이 영역이 역으로 난류의 특성을 낳는 결정적인 역할을 한다는 획기적인 개념을 도입, 그가 개발한 DNS, LES 전산모사를 통해 확연히 입증함으로써 유체물리연구의 선도적 역할을 하여 왔다.
이 외에도 병렬컴퓨터를 이용한 난류의 거대계산법 개발 및 적용, 비압축성 유동의 해석에 적용할 수 있는 Fractional Step법과 Conditional Sampling법을 개발하여 난류유동 해석기법으로 발전시킴은 물론, 이를 실제 유동에 응용하여 유동을 제어하고 점성항력을 감소시키는 방법을 제시하였다. 이같은 김박사의 연구업적은 1997년 미국 Scientific American지의 커버스토리로 다루어 졌으며 그 논문의 인용횟수만도 2,500회를 상회하고 있다. 위와 같은 연구활동의 결과로 NASA Medal for Exceptional Scientific Achievement (1985), 미물리학회 회원추대(1989), NASA Ames 연구소의 H. Julien Allen Award(1994), 미물리학회의 Otto Laporte Award (2001) 등 많은 상을 수상하였으며, 현재 유체역학분야의 세계적인 학술지인 Physics of Fluids의 편집인으로 활동하고 있다.