Działalność naukowa Emilian Czyrniański wniósł poważny wkład do polskiej chemii. Już w 1850 opublikował znaczącą rozprawę pt. Wirujące niedziałki, w której przedstawił oryginalną koncepcję atomistyczną. Rozwijał ją następnie przez cały okres pracy naukowej, uzupełniając spostrzeżeniami o wiązaniach chemicznych: Teoryja tworzenia się połączeń chemicznych na podstawie ruchu wirowego atomów (1862), Rozwinięcie krytyczne teoryi chemicznej opartej na ruchach wirowych niedziałek (1876), Teoryja mechaniczno-chemiczna oparta na ruchach wirowych niedziałek (1876), Teoryja chemiczno-fizyczna na podstawie przyciągania się i ruchu wirowego niedziałek (1884).
Jako pierwszy w dziejach polskiej nauki przedstawił propozycję polonizacji terminologii chemicznej w sposób spójny i usystematyzowany, wykładając swoje spostrzeżenia w pracy pt. Słownictwo polskie chemiczne (1853). Skutecznie zabiegał o wprowadzenie tej formy jako normy terminologicznej używanej w szkołach realnych, gimnazjach i uczelniach Galicji (obowiązywała do 1919).
Poddawał próbom wody mineralne z różnych okolic Galicji i Czech. W 1874–1877 badał wody pochodzące z Iwonicza i Krynicy.