刘文清瞄准环境科技的国际前沿和国家对环境问题的重大需求，在国内率先系统地开展了光学与环境科学的交叉集成创新研究，开拓了我国环境光学新领域，发展了环境光学监测新方法。成功研制了系列先进环境监测技术设备，极大提升国产环境监测技术和设备水平。他利用自主研发的大气环境监测高技术构建了从紫外、可见光到红外全光谱波段，从地基、机载到星载平台的大气环境综合立体监测系统；研制了系列大气环境监测技术设备，并实现产业化，批量应用于我国环保、气象业务化大气环境监测网络，推动国产行业技术进步；作为高分五号卫星载荷研制团队的总设计师，带领团队完成了我国首颗高光谱分辨率大气环境观测卫星（高分五号）大气环境探测载荷的研制任务。

2020年春新型冠状病毒肺炎疫情爆发，2月28日，刘文清率安徽光机所大气环境立体探测实验队和自主研发的7套环境监测设备，一路“逆行”深入已经封城的武汉。通过走航监测，实验队为病毒传播风险评估、环境影响因素分析提供了科技支撑。

多年来，刘文清团队多次服务于奥运会、世博会、亚运会、APEC峰会、93大阅兵、G20峰会、金砖国家领导人会议等国家重大活动空气质量保障任务，研发的相关核心技术着力解决突出的环境问题，在大气“国十条”实施、总理专项“大气重污染成因与治理攻关”以及在我国环境污染监测防治中发挥了重要作用，为坚决打赢污染防治攻坚战提供了科学依据和技术支撑。

深耕发展环境光学监测技术的刘文清，曾获得国家科技进步二等奖3项，国家环境保护科学技术一等奖2项，气象科学技术进步一等奖1项，何梁何利基金科学与技术进步奖，安徽省重大科技成就奖；“科技奥运先进个人”、“全国优秀科技工作者”、“安徽省劳动模范”等荣誉。已获得发明专利授权100余项，在国内外学术期刊发表SCI收录论文200余篇，软件著作权登记66项。