Научные основы создания новых материалов и наноматериалов с заданными свойствами и функциями. Кристаллохимическая инженерия материалов с заданной структурой.
Строение вещества и структура твердых тел. Связь строения молекул с их реакционной способностью. Структура и свойства светочувствительных кристаллов, суперионных проводников, органических металлов и сверхпроводников, энергоемких и физиологически активных соединений. Управление химическими реакциями через кристаллическую, молекулярную и надмолекулярную структуру реагентов. Строение и свойства поверхности твердых тел.
Кинетика и механизм сложных химических реакций. Фото- и радиационно-химические процессы. Кинетика и механизм цепных и свободнорадикальных процессов.
Химическая физика биологических процессов и систем. Разработка потенциальных лекарственных препаратов для онкологии, кардиологии на основе доноров монооксида азота.
Общие проблемы химической физики. Создание и развитие новых экспериментальных методов, в том числе фемтосекундной спектроскопии, и ЭПР- спектроскопии.