Zu Anfang seiner Forschungen beschäftigte er sich mit der Isomorphie von Mineralen und ihrem Verhalten unter hohem Druck und hoher Temperatur bei der Gesteins-Metamorphose. In Kanada konzentrierte er sich später auf die Rolle von Fluiden bei der Bildung von Lagerstätten, vor allem Goldlagerstätten, und den Einfluss der Tektonik auf diese Vorgänge. In diesem Zusammenhang erforschte er die Rolle von Mikroorganismen bei der Konzentration von Metallen. Darüber hinaus untersuchte Fyfe die Erzeugung von Nährstoffen durch geothermale Vorgänge in den Ozeanen und die Auswirkungen der Verbrennung von Kohle auf die Umwelt. Er setzte seine Kenntnisse der Geologie Kanadas und der Bewegung von Fluiden in geologischen System bei der Erkundung von Endlagerstätten nuklearer Abfälle ein und war beteiligt an Erforschung und Verhinderung von Bodenerosionsprozessen. Unter seiner Führung wurde das Global Change Program ins Leben gerufen, das eine umfassende Untersuchung der irdischen Biosysteme zum Ziel hat.
Er war Fellow von acht verschiedenen wissenschaftlichen Akademien, wie der Royal Society in London, Royal Society of New Zealand, Royal Society of Canada, Brazilian Academy of Sciences, Russian Academy of Sciences, Indian Nation Academy of Sciences, Geological Association of Canada und der Geological Society of America.[1]
↑Wollaston Medal.The Geological Society of London, archiviert vom Original am 19. August 2010; abgerufen am 23. Januar 2016 (englisch, Originalwebseite nicht mehr verfügbar).
↑Nine honorary degree recipients named.University of Alberta, 5. April 2006, archiviert vom Original am 27. Mai 2011; abgerufen am 26. Februar 2018 (englisch, Originalwebseite nicht mehr verfügbar).