欧阳觉亚长期从事中国南方少数民族语言和粤方言的调查研究。五十年代初调查过广东西部沿海一带蛋民的语言。参加工作以后，1954年至1956年陪同北大袁家骅教授在桂西各地调查过壮语方言和设计壮文方案，在壮文学校任职，培养壮文研究人员和教学师资。1956年参加海南黎语方言调查，与王均教授和严学君教授设计黎文方案，编写黎汉词典和调查报告等。在调查研究少数民族语言的同时兼顾调查研究粤方言。1976年和1983年到西藏中印边境一带调查门巴语和珞巴语。1980年在广西调查京语。八十年代以后多次到海南调查村语和海南其他方言，并着力研究汉语粤方言与南方少数民族语言的关係。

主要负责或个人独着的少数民族语言着作有：《黎语简志》、《京语简志》、《珞巴族语言简志》、《门巴、珞巴、和登人的语言》、《黎语调查研究》、《村语研究》、《壮语方言研究》、《中国少数民族语言使用情况》、《黎汉词典》（郑贻青主编）、《中国大百科全书－语言文字分册和民族分册》及《辞海》中的有关黎语的词条，《中国语言地图集》中的海南岛部分、《汉藏语语音和辞彙》中的珞巴语部分。

欧阳觉亚教授的粤方言着述主要有：《广州话方言词典》、《广州话词典》、《国语广州话的比较与学习》、《粤方言地区国语学习手册》，即将（2002年）出版的有《广州话、客家话、潮州话与国语对照词典》等，此外负责修订《广州音字典》。比较重要的论文还有《声调与音节的相互制约关係》、《汉语粤方言里的古越语成分》等多篇。