主要研究领域包括微细加工技术，亚波长电磁学、微纳光学、人工结构材料、电磁超构表面、表面等离子体光学，仿生光子和轻小型光学器件及系统。先后作为首席科学家承担国家多项973计划、863计划任务。[2]

罗先刚是2017年中国工程院信息与电子工程学部院士增选的有效候选人[1]

提出在亚波长尺度调控电磁波位相、偏振和振幅的原理和方法，设计并实现了一系列平面光学元件、亚波长结构天线和吸波材料，获多项奖励。[2]

2005 年至今，先后获得周光召杰出青年基础科学奖[3]、中国科学院王宽诚西部学者突出贡献奖[4]、第十一届光华工程科技奖青年奖[5]。科研成果获得国家技术发明一等奖[6]，中国科学院杰出科技成就奖，省部级科技进步特等奖、一等奖多项[7]。先后入选中科院百人计划学者[9]，国家自然基金委杰出青年[8]，国家百千万工程国家级人选[9]，全国优秀科技工作者[10]，中组部首批万人计划科技领军人才[11]，国际光学工程学会(SPIE)Fellow[12], 国际激光工程研究院(IAPLE)Fellow[13]。

多次获中国科学院优秀导师奖，指导的学生多次获得中国科学院院长特别奖和优秀奖，指导的博士论文多次获得中科院百篇优秀博士论文[14]。

1. X. Luo, T. Ishihara, Surface plasmon resonant interference nanolithography technique.Appl. Phys. Lett.84, 4780–4782 (2004).[15]

2. Q. Feng, M. Pu, C. Hu, X. Luo, Engineering the dispersion of metamaterial surface for broadband infrared absorption.Opt. Lett.37, 2133–2135 (2012).[16]

3. W. Pan, C. Huang, P. Chen, M. Pu, X. Ma, X. Luo, A beam steering horn antenna using active frequency selective surface.IEEE Trans. Antennas Propag.61, 6218–6223 (2013).[17]

4. X. Ma, W. Pan, C. Huang, M. Pu, Y. Wang, B. Zhao, J. Cui, C. Wang, X. Luo, An active metamaterial for polarization manipulating.Adv. Opt. Mater.2, 945–949 (2014).[18]

5. M. Pu, X. Li, X. Ma, Y. Wang, Z. Zhao, C. Wang, C. Hu, P. Gao, C. Huang, H. Ren, X. Li, F. Qin, M. Gu, M. Hong, X. Luo, Catenary optics for achromatic generation of perfect optical angular momentum.Science Advances1, e1500396 (2015).[19]

6. X. Luo, Principles of electromagnetic waves in metasurfaces.Sci. China-Phys. Mech. Astron.58, 594201 (2015).[20]

7. D. Tang, C. Wang, Z. Zhao, Y. Wang, M. Pu, X. Li, P. Gao, X. Luo, Ultrabroadband superoscillatory lens composed by plasmonic metasurfaces for subdiffraction light focusing.Laser Photonics Rev.9, 713–719 (2015).

8. Li et al.,Multicolor 3D meta-holography by broadband plasmonic modulation, Science Advances2,e1601102(2016).

9.X. Luo, M. Pu, X. Li, X. Ma, Broadband spin Hall effect of light in single nanoapertures, Light: Science & Applications