魏曦專注於人畜共患疾病，立克次體病和鉤端螺旋體病的人畜共患病和流行病學研究。在微生學上，他培養了大批人才，並提出了一種微生物調節療法來治療菌群失調並取得良好效果。

1943年，魏曦在昆明從水中分離出鉤端螺旋體，但真正開展全面系統的研究還是從50年代開始的。