Теоретическое исследование физических свойств элементарных частиц, атомов, молекул, жидкостей и твердых тел; разработка математических методов квантовой физики и классической теории распространения волн.

Комплексное исследование электронных и молекулярных явлений в твердых телах и на межфазовых границах; изучение механизмов элементарных процессов на границах раздела.

Линейная и нелинейная физическая оптика, голография и физика лазеров; исследование физических свойств вещества и процессов взаимодействия в газах, жидкостях и плазме, включая активные среды ОКГ и атмосферы планет.

Изучение структуры атомных ядер и механизма ядерных взаимодействий.

Исследование молекулярной структуры и физических свойств полимеров и дисперсных систем; изучение жидкокристаллического состояния вещества; исследование фазовых переходов и межмолекулярных взаимодействий в конденсированных фазах.

Исследование физических полей Земли на суше, в океане и околоземном космическом пространстве с целью изучения строения ее оболочек (атмосферы, магнитосферы, ионосферы, земной коры, гидросферы, мантии и ядра).