В 1907 г. А.Е. Порай-Кошиц развил и переработал читаемый курс химии пигментов и впервые в России создал новый, теоретически обоснованный курс химии красящих веществ, основанный на связи между строением органических соединений и цветностью. В это же время (в 1908 г.) он создал единую хиноидную классификацию красящих веществ и ввел термин «краситель», вместо существовавших ранее терминов «краска» и «пигмент», что способствовало упорядочению русской номенклатуры. В 1909–1910 гг. предложил теорию цветности органических красителей, основанную на осцилляции связей в соединениях. Она давала динамическое объяснение связи между окраской органических веществ и их строением, позволила объяснить причину цветности большинства классов органических красителей.
В 1910–1912 гг. Порай-Кошиц совместно с Ю.И. Аушкапом проводил спектрофотометрические исследования красителей на волокне. Было сконструировано специальное приспособление к спектрофотометру Крюсса, позволившее значительно упростить идентификацию красителей в окрашенных тканях.
В 1909–1922 гг. А.Е. Порай-Кошиц – преподаватель, затем профессор на Петербургских женских политехнических курсах (с 1915 г. – Женский политехнический институт, с 1918 г. по 1924 г. – Второй политехнический институт); в 1909–1917 гг. работал в Министерстве земледелия (специалист по кустарному крашению и набойке тканей).
В 1914–1917 гг. он принимал участие в разрешении ряда оборонных вопросов. С 1918 г. принимал участие в восстановлении и развитии химико-текстильной промышленности и создании отечественного анилинокрасочного производства, в организации «Главанилина», «Анилтреста» и «Ленинградтекстиля». В 1920–1923 гг. работал в Ленинградском кустарном техникуме и в Кустарном отделе Комиссариата земледелия; в 1925–1928 гг. – в Ленинградском государственном университете (ныне Санкт-Петербургский государственный университет).
Порай-Кошиц занимался исследованиями в области изучения состава и применения лейкотропа О ([C6H5N+(CH3)3CH2C6H5].Cl-) в качестве бензилирующего средства при окраске тканей методом восстановительной вытравки. Его работы (1925 г.) по промышленному получению фурфурола из богатых пентозанами растительных отбросов, в частности подсолнечной лузги, позволили в ряде производств заменить им бензальдегид и синтезировать, исходя из фурфурола, аналоги ряда основных красителей (малахитовый зеленый, яркий зеленый, акридиновый оранжевый и т.п.).
