經濟理論認為，某些經濟時間序列存在長期均衡關係。例如，淨收入與消費、政府支出與稅收、工資與價格、進口與出口、貨幣流量與價格水平、商品現期價格與期貨價格等之間。一般說來，上述經濟時間序列屬於非平穩序列，其方差與時間t成正比。看起來這些經濟變量之間似乎不會存在任何均衡關係，但事實上若幹個非平穩經濟時間序列的某種線性組合卻有可能是平穩序列。格蘭傑敏銳地注意到了這一現象，利用其紮實的數學和計量經濟學功底，提出了“協整”的概念及其方法。所謂“協整”，是指多個非平穩經濟變量的某種線性組合是平穩的。目前，協整分析已成為處理非平穩金融、經濟變量相依關係的行之有效的方法。
從協整的定義可以看出，如果一些金融、經濟變量被某經濟係統聯係在一起，形成一個協整係統，那麼在一定條件下這些變量應該具有均衡關係。盡管各個金融、經濟變量具有各自的長期波動規律，每一個序列的矩會隨著時間變化而變化，但它們的某重線性組合卻存在穩定的矩，從而表現出這些非平穩變量之間存在著一個長期穩定的關係。
協整理論主要用來探測變量間是否真的存在均衡相依關係，對於用非平穩變量建立經濟計量模型，以及檢驗這些變量之間的長期均衡關係非常重要。首先，如果多個非平穩變量具有協整性，則這些變量可以合成一個平穩的時間序列。這個平穩的時間序列可用來描述原變量間的均衡關係。隻要均衡關係存在，原變量間的平穩的線性組合就存在。其次，當且僅僅當若幹個非平穩變量具有協整性時，由這些變量建立的回歸模型才有意義。所以，協整性檢驗也是區別真實回歸和偽回歸的有效方法。最後，具有協整關係的非平穩變量可以用來建立誤差修正模型。由於誤差修正模型把長期關係和短期動態特征結合在一個模型中，因此既可以解決傳統計量經濟模型忽視偽回歸的問題，又可以克服建立差分模型忽視水平變量信息的弱點。
格蘭傑在協整概念的基礎上，進一步提出了著名的“格蘭傑協整定理”，目的在於解決協整與誤差修正模型之間的關係問題。該定理的重要意義就在於其證明了協整概念與誤差修正模型的必然聯係。若非平穩變量之間存在協整關係，則必然可以建立誤差修正模型；若用非平穩變量可以建立誤差修正模型，則該變量之間必然存在協整關係。在隨後的工作中，格蘭傑拓展了協整分析，包括處理季節趨勢序列的季節協整和處理偏離超過臨界值後即向均衡調整的序列的門限協整。
格蘭傑不僅在理論上建立了協整概念，在現實經濟分析中也做了大量的有關實證研究，引起理論界和實際政府部門的廣泛注意。格蘭傑學術觀的一個突出特征是，一貫注重理論的現實實用性。他一貫認為和倡導經濟學應該像物理學那樣，重視解決實際經濟問題。正因為一直堅持實用的學術觀點，他才從最初學習數學，轉入學習統計學，到最後定位在數學、統計、經濟學相結合的計量經濟學研究。格蘭傑一直堅持用簡潔明了的文筆表述自己的學術觀點，這也在一定程度上促使他的理論更加迅速地傳播開來，是他著述頗豐的重要原因。
另外，作為大學教師，格蘭傑在教學上頗具匠心，貫徹了他一貫的學術研究風格注重現實應用性。他很注重對學生的啟發式與實踐性教育，讓學生能在實際應用中對所學的經濟學知識和計量經濟學方法有直接的、感性的認識。
近年來，格蘭傑的注意力主要集中於麵板數據（paneldata）研究。他認為，這種由相同截麵數據構成的時間序列數據研究不僅有助於數學、統計學和經濟學更緊密地結合，還將成為未來至少五年內計量經濟學的主要發展方向。