Kołodziejczak pokazał w swych pracach, iż uwzględnienie wspomnianego efektu prowadzi do bardzo silnych efektów nieliniowych w optycznych własnościach półprzewodników oraz bardzo istotnych modyfikacji zjawisk elektrycznych (mechanizmów rozpraszania nośników). Istotnym wynikiem naukowym JK było odkrycie podczas pobytu naukowego w MIT, wspólnie z japońskim fizykiem Yuishiro Nishiną, międzypasmowego (kwantowego) zjawiska Faradaya i Voigta w germanie.
W czasie pracy w Instytucie Fizyki PAN wypromował 15 doktorów. W pierwszej połowie lat 60. XX wieku prowadził na Uniwersytecie Warszawskim wykłady z fizyki dla studentów I i II roku, W późniejszych latach wykładał W Szkole Nauk Ścisłych PAN, włączonej następnie do Uniwersytetu im. Kardynała Stefana Wyszyńskiego oraz w Wyższej Szkole Informatyki Stosowanej i Zarządzania w Warszawie.
Członek Prezydium PAN (1975–80, 1990–2006); zastępca sekretarza naukowego PAN (1975–80); sekretarz (1990–97)a następnie przewodniczący (1997–98) Wydziału III Nauk Matematycznych, Fizycznych i Chemicznych PAN; wiceprezes PAN (1999–2002), p.o.