为奠定肝脏外科的基础，从1958年起，吴孟超进行了肝脏解剖的研究，在建立人体肝脏灌注腐蚀模型并进行详尽观察研究和外科实践的基础上，创造性地提出了“五叶四段”的解剖学理论；为解决肝脏手术出血这一重要难题，在动物实验和临床探索的基础上，建立了“常温下间歇肝门阻断”的肝脏止血技术；为掌握肝脏术后生化代谢的改变以降低手术死亡率，通过临床和肝脏生化研究发现了“正常和肝硬化肝脏术后生化代谢规律”，并据此提出了纠正肝癌术后常见的致命性生化代谢紊乱的新策略；为进一步扩大肝脏外科手术适应症，提高肝脏外科治疗水平，他率先成功施行了以中肝叶切除为代表的一系列标志性手术。以上述工作为基础，创立了独具特色的肝脏外科关键理论和技术，建立了中国肝脏外科的学科体系，并使之逐步发展、壮大。