潮汐是由於月球和太陽對海水的引力和地球的不斷自轉相配合而形成的，在海洋上表現為海水漲落、進退的一種自然現象，也是海水運動的主要形式。
我國的海岸線很長，還擁有觀潮勝地錢塘江。由於潮汐對於沿海人民的生產、生活有著重要意義，我們的祖先很早就認識了潮汐現象，很早就有了關於潮汐的文字記載。古代稱白天為“朝”，晚上為“夕”；這樣就把白天發生的海水漲落稱為“潮”，而把晚上的海水漲落叫做“汐”，合稱為“潮汐”。
古時候的人們對潮汐這一自然現象不了解，因而作出了許多荒誕的解釋，多數人迷信神靈，有的把海潮說成是“天河激流”，有的說成是“地機翕張”，有的則認為是海神夜叉的威力……燕肅認為這些說法極不可信。
為了揭開這一自然現象之謎，在廉州任職時，燕肅就開始觀察雷州半島一帶的海潮狀況。到寧波、紹興時又長期觀察了東海的海潮變化，還研究了錢塘江潮湧的形成原因和規律。他利用在沿海州縣做官的機會，在各地進行觀察、試驗，並對各地海潮進行了分析、比較，他先後用了十年的時間，足跡遍及東南沿海。他曾到過廣東、浙江等地進行實地觀測。終於在乾興元年（1022年）寫出了著名的論著《海潮論》，並繪製《海潮圖》。可惜圖已失傳，論文則保留在宋王明清所撰的《揮麈錄》中。
《海潮論》首先對形成海潮的原因作了論述。他指出，這段話的意思是說：元氣總是一呼一吸的，天隨著元氣的呼吸而一漲一縮，而潮汐也隨之漲落進退。由於太陽是所有陽性事物的本源，而陰性事物又是從陽性事物中產生的，因此，潮汐也從屬於太陽。由於月亮是太陰的精華，而水又屬於陰性事物這一類，所以潮汐便隨月亮的運行而變化。這樣一來，潮汐也就是依陰而附陽，隨日應月的一種自然現象。因此，潮差在朔望時最大，在上、下弦時最小，及至下一次朔望時又變到最大，這也就是潮汐所以顯得時大時小的原因。
在這裏，燕肅用我國傳統的陰陽五行說來立論，當然是不科學的方法，但他已經認識到日月的吸引是形成海潮的原因，並且指出一月之中朔望潮大，上下弦潮小，這都是科學的論斷，是完全正確的。其次，在這篇論文中，他還對潮候進行了推算，指出了每天海潮漲落的時間，其所舉數據是非常精確的。指出日月的引力是形成潮汐的原因。與現代的科學論證極其接近。其次，《海潮圖》給出了計算公式：上半月高潮時＝（農曆日數－1）×5357分，下半月高潮時＝（農曆日數－16）×5357分＋12時。據此可推算出每天的滿潮時間，其所舉數據是非常精確的，分秒不差。