Tanári, kutatói, valamint hazai és nemzetközi kutatásszervezői tevékenységét egyaránt nagyra értékelik tanítványai és volt munkatársai. Tudományos pályáját 1943-ban készült Kicsiny görbületű folyadékfelszínek alakjának vizsgálata c. doktori értekezésével kezdte. 1945 és 1949 között a Trefort utcai Mintagimnáziumban tanított, de közben a Tudományegyetem Kísérleti Fizikai Tanszékével sem szakadt meg a kapcsolata. Később, 1958 és 1961 között a Miskolci Nehézipari Műszaki Egyetem Fizikai Tanszékét is irányította, majd az ELTE fizikus, geofizikus és csillagász hallgatói számára tartott kurzusokat.
A KFKI megalakulása (1950) után a Jánossy Lajos vezette Kozmikus Sugárzási Osztályra került. Itt bontakozott ki kutatói, később vezetői tevékenysége. Először a nagy energiájú kozmikus részecskék keltette ún. kiterjedt légizáporok vizsgálatával foglalkozott, e témából írta 1958-ban kandidátusi, majd 1964-ben akadémiai doktori értekezését. A tervezett nagy észlelőrendszer kifejlesztésére azonban végül anyagi okokból nem kerülhetett sor. Másik fontos, nagy nemzetközi érdeklődést kiváltó témája a müonok föld alatti vizsgálatához kapcsolódott. Az 1957-58-as Nemzetközi Geofizikai Év alkalmából a KFKI 4-es épülete melletti aknában, 18 méter mélyen, müonteleszkópot építettek az ő irányításával, amely azután több mint két évtizeden át működött, de már röviddel üzembe helyezése után két fontos felfedezéshez vezetett: a nagy energiájú kozmikus sugárzás bolygóközi lökéshullámokon való szóródásának (Forbush-effektus) és a Nap tengely körüli forgásából eredő 27 napos kváziperiodicitásnak a kimutatásához.
Az elért sikerek nemzetközi elismeréshez és különféle tudományos testületekben és kooperációkban való részvételhez is vezettek. A szocialista országok kozmikus sugárzási munkacsoportját 15 éven keresztül vezette, a IUPAP Kozmikus Sugárzási Bizottságának 6 évig volt tagja, majd 3-3 évig titkára ill. elnöke. Õ szervezte 1969-ben Budapesten a 11. Kozmikus Sugárzási Világkonferenciát. Egyik kezdeményezője volt az Európai Kozmikus Sugárzási Szimpóziumok sorozatának. 1974-től 1986-ig CosNews néven információs bulletint szerkesztett az egész kozmikus sugárzási közösség számára. Az első fontos nemzetközi együttműködés, amelyet szervezett, a kozmikus sugárzás anizotrópiájának mérésére irányult. Bulgáriában, a 2925 méter magas Muszala-csúcson sikerült a magyar-bolgár csoportnak először kimutatnia az 50 és 100 TeV közötti kozmikus sugárzás anizotrópiáját. Később szovjet kooperációban a Tien-san hegységben is hasonló méréseket kezdeményezett. A 70-es évek végétől érdeklődése egyre inkább az űrkutatás és a kozmikus sugárzásnál kisebb energiájú részecskék felé fordult. A Halley-üstökös 1986-os visszatérésekor a Vega szondákon elhelyezett magyar „TÜNDE” műszer vezető kutatója volt, és nagy szerepe volt több más űrprogram előkészítésében és a mérések kiértékelésében is.
Somogyi Antal mindig tisztelettel beszélt és írt azokról, akiknek tevékenységét nagyra értékelte. A kozmikus sugárzás hazai kutatásának úttörőit, Barnóthy Jenőt és Forró Magdolnát már egyetemi hallgató korából ismerte, és büszkén tekintette őket elődjének. Nagy tisztelettel emlékezett meg Jánossy Lajosról is, akitől a modern kutatásszervezési és kiértékelési módszereket tanulta. Azokról, akik megbántották vagy mellőzték, keveset beszélt. Úriember volt. Emlékét megőrizzük!