Il généralisa l'approche classique de la classification des surfaces algébriques à la classification des variétés de dimension trois.
L'approche classique utilisait le concept des modèles minimaux des surfaces algébriques.
Il a constaté que le concept des modèles minimaux peut être appliqué aux variétés de dimension trois si elles possèdent quelques singularités.
L'extension des résultats de Shigefumi Mori à des dimensions supérieures à trois est appelé le programme Mori et était, encore en 2005, une branche active de la géométrie algébrique.
