W 1992 Alon wspólnie z Kleitmanem rozstrzygnął problem Hadwigera i Debrunnera z 1957 roku, dowodząc daleko idącego uogólnienia . W 1995 sformułował i wykazał , potężną technikę algebraiczną, która ma istotne zastosowania w teorii grafów, kombinatoryce i addytywnej teorii liczb. Rok później, razem z Nathansonem i Ruzsą, otrzymał pewne uogólnienia , a w 1998 rozstrzygnął hipotezę Shannona z 1956 roku dotyczącą teorii informacji.
W 1999 wspólnie z Matiasem i Szegedym opublikowali w Journal of Computer and System Sciences artykuł The Space Complexity of Approximating the Frequency Moments, który położył podwaliny pod .
Wyróżnienia Alon był wielokrotnie nagradzany. Otrzymał m.in.:
2024 Nagrodę Wolfa w dziedzinie matematyki 2022 Nagrodę Shawa w dziedzinie matematyki 2022 Nagrodę Knutha 2021 Nagrodę Steele’a za wykład matematyczny 2019 2011 2008 Nagrodę Izraela 2005 Landau Prize 2005 Nagrodę Gödla 2001 Bruno Memorial Award 2000 (nagroda przyznawana przez ) 1991 Feher Prize 1989 (nagroda , ustanowiona w 1977 przez Paula Erdősa dla upamiętnienia jego rodziców i przyznawana młodym matematykom izraelskim)