Научные интересы связаны с поиском отклонений от Стандартной модели физики частиц, суперсимметрией, нестандартными подходами к космологии.
Основные достижения:
получил ряд известных результатов, относящихся к «редким процессам» в суперсимметричных моделях, инфляционной теории, физике космических лучей сверхвысоких энергий;
создал экспериментальный проект в ЦЕРНе, находящийся на стадии разработки и согласований;
исследовал механизмы разогрева ранней Вселенной в инфляционных моделях с плоским потенциалом, в частности, модели инфляции на поле Хиггса-Энглера-Браута;
совместно с С. Л. Дубовским и Г. И. Рубцовым сформулировал ограничения на параметры гипотетических частиц с дробным электрическим зарядом из анализа космологических данных;
выдвинул гипотезу о ярких в гамма-диапазонеблазарах как источниках космических лучей сверхвысоких энергий.
Ведёт преподавательскую деятельность: профессор кафедры физики частиц и космологии физфака МГУ, профессор кафедры «Фундаментальные взаимодействия и космология» факультета проблем физики и энергетики МФТИ.
Один из авторов двухтомной монографии «Введение в теорию ранней Вселенной» 2008—2010 годов.