2003年，70岁的陈宗懋当选中国工程院院士，成为我国茶业界的第一位院士。然而在陈宗懋的名片上，最显眼夺目的不是“中国工程院院士”的头衔，而是茶叶：名片所有的文字为黑色，只有三片细小的茶叶是青翠欲滴的绿色，这绿色向众人叙述着中国唯一“茶院士”的人生经历。

20世纪60年代，茶叶中农药残留问题日益严重，影响了我国的茶叶出口。当时我国茶叶农药残留分析还是空白，陈宗懋受命开展此项研究，开辟了我国茶叶农药残留研究的新领域。近50年来，他先后进行了40余种农药在茶树上残留、降解动态的研究，提出了20余种农药在茶树上的安全使用标准，其中18项作为国家标准、5项作为农业部标准。

上世纪DDT、六六六之类的农药因为杀虫效果好、价格便宜，在全世界得到广泛应用，但就是不易分解。陈宗懋首次提出了茶叶中DDT和六六六残留水平徘徊不降的原因以及污染不是来自土壤或水源，而是空气漂移的论点，开展了按照农药常用参数和主要生态条件分析茶叶农药残留水平的预测研究。用简易参数和公式对一种作物预测不同类型农药在使用后的残留水平，在国际上属首次。研究成果经鉴定具国际先进水平，并获国家级科技进步奖3次、省部级科技进步奖2次以及专利1项。

20世纪90年代初，他开拓了茶园化学生态学研究新领域，从“茶树－害虫－天敌”三重营养关系间的化学通讯机制着手，明确了害虫定位茶树和天敌寻觅害虫的化学生态学机制，揭示了在一种植物上不同害虫诱发产生不同挥发性化合物以引诱各种天敌的现象，为寻求害虫防治新途径提供了理论依据。

从20世纪70年代起，陈宗懋院士多次向农业部等部门提出在茶叶中禁用高残留和剧毒农药，选用低毒、高效、低残留农药的建议。1996年和1999年，分别向农业部提出在茶叶生产中禁用高残留的农药品种二氯杀螨醇和氰戊菊酯的建议，得到了农业部、化工部、商业部、卫生部专家的认可和采纳，并分别于1997年6月和1999年11月颁布在全国实施。针对国内出口茶农药大量超标的现状，提出建立生产基地和更换农药品种的建议，并向农业部建议茶叶生产中禁用农药名单，受农业部和各省邀请在各地举办培训班20余次，对降低我国出口茶的农残水平起到了关键作用，超标率由1999年的80%以上降至2006年的17%，得到国际公认和茶业界的好评。