Adolf Chybiński w pracy naukowej zajmował się historią polskiej muzyki renesansowej i barokowej oraz etnografią muzyczną. Badał twórczość m.in. Mikołaja Gomółki, Jana z Lublina i Jacka Różyckiego. Był inicjatorem akcji sporządzania fotokopii i odpisów z XV–XVIII-wiecznych rękopisów muzycznych, odkrył wiele nieznanych zabytków muzyki polskiej z tego okresu. Przygotował do wydania 22 zeszyty cyklu Wydawnictwa Dawnej Muzyki Polskiej (1928–1951) oraz pojedyncze dzieła dawnych kompozytorów. Zainicjował badania nad polskim folklorem muzycznym oraz zbieranie pieśni ludowych; szczególnie wiele uwagi poświęcił muzyce góralskiej – kultura, a także przyroda Podhala oraz taternictwo były jego pasjami, przez wiele lat współpracował z Muzeum Tatrzańskim w Zakopanem. Wykazał pokrewieństwo niektórych melodii polskich górali tatrzańskich z melodiami górali czeskich, słowackich i węgierskich. Przedstawił własną koncepcję systematyki polskich melodii ludowych, proponując podział podstawowy na melodie taneczne, liryczne i religijne, a dopiero w ramach tych grup bardziej szczegółowe kryteria. Wydał zbiór mniej znanych melodii i pieśni ludowych Śpiewnik krajoznawczy – od Tatr do Bałtyku (1951), brał udział w pracach redakcyjnych nad dziełem Analiza i objaśnienia dzieł wszystkich Fryderyka Chopina.