Теория химического превращения; сложные и элементарные химические реакции, протекающие с участием свободных радикалов; химия свободных радикалов; цепные реакции; процессы горения и взрыва в газовой и конденсированной фазах; синтез неорганических соединений в режиме горения; разработка технологий получения тугоплавких веществ методом СВС (самораспространяющийся высокотемпературный синтез); каталитические процессы; гетерофазные химические процессы; превращение твердофазных неорганических соединений и материалов под воздействием цепных газофазных реакций; фотохимические и лазерохимические процессы, химия возбужденных частиц; математическое моделирование и управление химическими процессами; вопросы экологии окружающей среды.