1915年，陳煥鏞走進了哈佛大學樹木系，他選擇哈佛的目的有兩個，壹是這裏收集的中國植物最多，二是要想躋身國際植物學界，必須同最強的對手抗衡，頗有些“臥薪嘗膽”的精神。當時我國植物資源不斷外流，世界許多著名的植物園都栽培著中國的珍稀植物，中國植物的模式標本大多被保存在外國的標本館內，而國內卻缺乏完備的植物園和標本館，以致研究本國植物分類學不得不遠涉重洋到外國去尋找資料、參閱標本。目睹這些使陳煥鏞深感痛心，他痛下決心：“中國壹定要有自己的植物學、自己的植物園、自己的植物研究所、自己的植物誌。”
1919年陳煥鏞以出類拔萃的論文、出眾的成績獲得哈佛大學樹木系碩士學位，並獲得校方獎學金，其師授意繼續攻讀博士學位，並邀陳壹起去非洲調查采集，但陳謝絕了，毅然返回中國，開始了漫長的植物研究之旅。
1919年秋，陳煥鏞帶著壹本手冊，還有壹顆激情澎湃的心，只身壹人奔赴海南五指山，成為登上祖國南部島嶼采集標本的第壹位植物學家。據說，有壹次在采集時偶然不慎從樹上墜下，跌傷手腕繼又感染惡性瘧疾，他病倒了，高燒至40多攝氏度，身上布滿了螞蟥叮咬的傷口，左手腫得像帶著拳擊手套。陳就是在這種惡劣的環境中工作歷時十個月，采集了大量珍貴標本，為日後編纂《海南植物誌》奠定了基礎。
此後，陳煥鏞的足跡遍及大江南北，同時還與英、美、德、法等多個國家的學者和標本館聯系，交換得3萬多份外國標本。至此他已積累了相當數量的標本，遂於1928年在廣州中山大學內建立起我國南方第壹個植物標本館。標本館初建，規模雖小，陳煥鏞卻說：“要使它與世界著名的植物標本館相媲美。”為此，他親自訂立壹套嚴格的科學管理方法：標本從科、屬、種、不同的國家和地區，有條不紊地進行分類管理，建立了三套完善的卡片系統，可根據植物的名稱、采集人、標本號、地區分布等，從系統中迅速查到所需的標本。陳煥鏞的這套標本管理方法，為今日的電子計算機管理打下了很好的基礎。陳煥鏞親手創建的這個標本館，現已擁有100多萬號標本，是我國三大植物標本館之壹。 1929年，陳煥鏞在中山大學建立了植物研究所。建所伊始，經費不足，他除盡力向中華文化教育基金會爭取撥給每年大洋1000元的補助費以外，又將基金會付給他每年4000元的薪金全部捐獻給研究所作為研究所的“物質建設”。在他領導下，全所人員經過幾年的艱苦努力，標本和圖書資料逐漸增多，科學儀器漸漸豐富起來，並逐步建立了標本室、圖書室、標本園和實驗室。
1930年，他創辦了以孫中山（孫逸仙）為刊名的研究所學術刊物——《中山專刊》（Sunyatsenia），該刊為英文版本，自1930—1948年***出版七卷六期，刊載以植物分類學為主的植物學專業論文。這是—本具有較高水平的研究中國植物的專業刊物，在國內外都有很大影響。1946—1948年間由於經費不足，《中山專刊》面臨停刊的威脅，陳煥鏞說服在香港開辦印書館的叔父資助，專刊才得以繼續出版。
陳煥鏞壹向重視培植活標本，1957年他又傾註了極大的熱情和精力，著手為華南植物研究所興建華南植物園及鼎湖山樹木園。從園址的選定至園內規劃均親自主持，並邀請全國植物學家和園林專家***同進行建園規劃。經40多年的精心培育，今天的華南植物園已逐步成為我國最大的南亞熱帶植物園，其中木蘭園、叢生竹園和姜園面積之大、收集種類之豐富、研究水平之高均居世界首位。 在陳的眼裏，標本就是他的生命。抗日戰爭期間，他為了保護研究所珍藏的標本，圖書不致落入日本人手裏，在粵港兩地幾度遷移，與標本誓死相守，其中的艱辛曲折就是壹部與標本苦苦相“戀”的歷史，壹場令人肅然起敬的挽歌。
1938年，廣州淪陷，陳冒著殺頭的危險，在日本軍閥的鐵蹄下把7萬多號標本全數運到香港，存在九龍碼頭圍道陳家寓所內，並自己出資在此設立該所駐港辦事處。當時資金匱乏，連陳煥鏞發妻的妹妹把房子都抵押了，來解陳的燃眉之急。
壹波末平，壹波又起。太平洋戰爭隨之爆發，1941年日軍侵占香港，植物所駐港辦事處遭日軍包圍搜查，由於標本、圖書均有國立中山大學標誌，被視為“敵產”，辦事處被日軍查封。危難當頭，陳本可率領員工混於難民之中逃離香港，但積累20余年的標本、圖書又面臨被掠奪的命運，他日夜心焦如焚，哪肯離開半步，只道“只有物亡我亦隨物亡，物存未敢先求去！”
幾度風雨幾度波折，1942年4月底陳將存港標本運回廣州，安置在康樂廣東大學（原嶺南大學）校園內，研究所更名為廣東植物研究所，他仍任所長，兼廣東大學特約教授。