为了进一步开拓《周易》的象数范式，焦循将中国传统数学中的“乘方”“天元”“齐同”“比例”等法则引入易学研究。他会通中西算学中的逻辑思维进行推演，率先将数理引入易学领域，“以测天之法测易”“以数之比例求易之比例”，呈现出以数理模式和数理思想沟通《易》理的鲜明特征，焦循是历史上第一个能运用数理方法研究《易》之人。

《里堂学算记》即包括《释椭》《释轮》《释弧》《加减乘除释》《天元一释》。版式均为左右双边，大黑口，每半叶十行，行二十一字，双鱼尾，版心右记书名及卷数，版心下记当卷页码。

焦循思深悟锐，尤精历算之学。他与数学家李锐、汪莱被人誉为“谈天三友”。中国古代数学古籍多系以题为纲，求其解法，而未能从理论上予以概括。他在阅读了梅文鼎《弧三角举要》《环中黍尺》以及戴震的《勾股割圆记》后，深感梅书“繁复无次序”，戴书又“务为简奥”，于是“取二书参之”而撰《释弧》，讨论了三角八线的产生和球面三角形的解法。此书被钱大昕赞为“于正弧斜弧次形矢较之用，理无不包，法无不备”。此后又撰写《释轮》《释椭》二书，阐明诸轮异同与解释弧线的变化，论述丹麦天文学家第谷天文学理论中的本轮、次轮的几何原理以及意大利天文学家卡西尼天文学理论中椭圆的几何原理。此外，他还先后写成《释轮》《释椭》《释弧》《天元一释》和《开方通释》多部有关天文、历算、几何等方面的著述，在当时颇具影响。