Научната дейност на Стойко Стойков е в областта на българската [[диалектология]], [[фонетика]] и [[лексикология]]. Основополагащ и единствен засега е трудът му „Българска диалектология“ (1949, излязъл в подобрени и разширени издания през 1962 и 1968 г. и посмъртно 1993 и 2002).<ref>[http://www.promacedonia.org/jchorb/st/index.htm Стойков, Стойко. „Българска диалектология“, С. 2002.]</ref> Ценен принос са монографиите му „Банатският говор“ (1967) и „Лексиката на банатския говор“ (1968) и съпоставителното изследване „Говорът на с. Твърдица (Сливенска околия в България) и на с. Твардица (Молдавска ССР)“ (на руски език, 1958). Интерес представя проучването му “Софийският„Софийският ученически говор. Принос към българската социална диалектология“ (1946). Под ръководството на Стойков и с прякото му участие е съставен „Български диалектен атлас“ (в 4 т., 1964 – 1981).
