Ses principales réalisations concernent les équations aux dérivées partielles, les inégalités variationnelles et quasi-variationnelles, les propriétés de régularité des solutions, les équations différentielles abstraites, les problèmes d'interpolation, l'analyse numérique des problèmes variationnels, les estimations d'erreurs optimales pour les schémas numériques, les problèmes d'évolution, les problèmes de contrôle optimal.
En 1971, il applique ses méthodes mathématiques à un problème de frontière libre dans la filtration de liquides à travers des milieux poreux avec des applications en génie civil (en utilisant la transformée de Baiocchi)[1],[2],[3].
avec V. Comincioli, E. Magenes & G. A. Pozzi: (en) «Free boundary problems in the theory of fluid flow through porous media: existence and uniqueness theorems», Annali di Matematica Pura ed Applicata, vol.97, no1, , p.1–82 (DOI10.1007/bf02414909, S2CID119934268).
(en) «Free boundary problems in the theory of fluid flow through porous media», Proc. Intern. Congress of Math, vol.2,.
avec Antonio Capelo: Variational and quasivariational inequalities. Applications to free boundary problems. Chichester/New York, Wiley 1984.
avec G. Buttazzo, F. Gastaldi & F. Tomarelli: (en) Claudio Baiocchi, Giuseppe Buttazzo, Fabio Gastaldi et Franco Tomarelli, «General existence theorems for unilateral problems in continuum mechanics», Archive for Rational Mechanics and Analysis, vol.100, no2, , p.149–189 (DOI10.1007/bf00282202, S2CID121906311).
avec F. Brezzi & L. D. Marini; (en) Stabilization of Galerkin methods and applications to domain decomposition (pp. 343-355), Berlin; Heidelberg, Springer, .
(éd) avec Jacques-Louis Lions: Boundary value problems for partial differential equations and applications. Dedicated to Enrico Magenes, Elsevier-Masson, 1993
avec F. Brezzi & L. P. Franca: (en) Claudio Baiocchi, Franco Brezzi et Leopoldo P. Franca, «Virtual bubbles and Galerkin-least-squares type methods (Ga. LS)», Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol.105, no1, , p.125–141 (DOI10.1016/0045-7825(93)90119-i).
Baiocchi, C., «Sur un problème à frontière libre traduisant le filtrage de liquides à travers des milieux poreux», C. R. Acad. Sci. Paris, vol.273, , p.1215–1217
Baiocchi, C., «Sur un problema di frontiera libera connesso a questioni di idraulica», Ann. Mat. Pura Appl., vol.92, no4, , p.107–127 (DOI10.1007/BF02417940, S2CID122863538)
Baiocchi, C., Comincioli, V., Magenes, E. et Pozzi, G.A., «Free boundary problems in the theory of the fluid through porous media: existence and uniqueness theorems», Ann. Mat. Pura Appl., vol.96, no4, , p.1–82 (DOI10.1007/BF02414909, S2CID119934268)