Основные работы связаны с исследованием биогеохимических (микробных) процессов цикла углерода и серы в морских, озерных и наземных экстремальных экосистемах, с применением физико-химических, радиоизотопных и других методов в экологии, таксономии и диагностике микроорганизмов. Исследовал роль метанотрофных бактерий в балансе атмосферного метана, распространение фототрофных и метилотрофных бактерий в антарктических озёрах. Участвовал в 20-ти морских, сухопутных и антарктических экспедициях. Один из разработчиков Программы исследований жизни на Европе (спутник Юпитера). Директор Института микробиологии им. С.Н.Виноградского РАН, руководитель Лаборатории классификации и хранения уникальных микроорганизмов ИНМИ РАН. Председатель Научного совета РАН по микробиологии (2005), член Бюро секций «Космическая биология и физиология» и «Солнечная система» Совета РАН по космосу (2006), член редколлегии ж-ла «Микробиология», научный редактор «Трудов Института микробиологии им. С.Н.Виноградского РАН», соучредитель и президент Российского микробиологического общества. Читает курс лекций в МГУ им. М.В.Ломоносова на кафедре микробиологии биологического факультета. Лауреат премии им. С.Н.Виноградского (2003), премий Маик-Наука и ж-ла «Микробиология»; награжден медалями «300 лет Российского флота», «850 лет Москве» и медалью Конгресса США (USA Antarctic Service Medal). Автор 3-х монографий и более 150 научных публикаций. Основные публикации: 1. Гальченко В.Ф. (2001) Метанотрофные бактерии. М., изд. ГЕОС, с.1-500 (монография). 2. Galchenko V. (1995) Ecology of methanotrophic bacteria in aquatic ecosystems. Physiology and General Biology Rev., 9 (5) 1-92 (монография). 3. Гальченко В.Ф., Андреев Л.В., Троценко Ю.А. (1986) Таксономия и идентификация облигатных метанотрофных бактерий. Изд. НЦБИ, Пущино, с.1-96 (монография). 4. Гальченко В.Ф. (2002) Микроорганизмы в гидротермальных сообществах. В книге «Биология гидротермальных систем», ред. А.В.Гебрук. М., KMK Press, с.113-130. 5. Heyer J., Galchenko V., Dunfield P. (2002) Molecular phylogeny of type II methane oxidizing bacteria isolated from various environments. Microbiology (Great Britain), 148: 2831-2846. 6. Булыгина Е.С., Кузнецов Б.Б., Марусина А.И., Турова Т.П., Кравченко И.К., Быкова С.А., Колганова Т.В., Гальченко В.Ф. (2002) Изучение нуклеотидных последовательностей nifH генов у представителей метанотрофных бактерий. Микробиология, 71:500-508. 7. Ellis-Evans J., Galchenko V., Laybourn-Perry J., Mylnikov A., Petz W. (2001) Environmental characteristics and microbial plankton activity of freshwater environments at Kongsfjorden, Spitsbergen (Swalbard). Arch. Hydrobiol. 152 (4) 609-632. 8. Гальченко В.Ф., Дулов Л.Е., Крамер Б., Барышева С.В. и Конова Н.И. (2001) Микробиологические процессы цикла метана в тундровых экосистемах Западной Сибири, Тарко-Сале. Микробиология 70 (2) 215-225. 9. Lein, A., Pimenov N., Galchenko V. (1997) Bacterial chemosynthesis and methanotrophy in the Manus and Lau basins ecosystems. Marine Geology, 142: 47-56. 10. Беляев А.С., Черных Н.А., Гальченко В.Ф., Иванов М.В. (1995) Детекция метилотрофов в природных образцах методом амплификации фрагмента moxF-гена. Микробиология, 64: 788-791. 11. Гальченко В.Ф. (1994) Сульфатредукция, метнаобразование и метанокисление в различных водоемах оазиса Бангер Хиллс, Антарктида. Микробиология, 63: 683-698. 12. Русанов И.И., Гальченко В.Ф., Пименов Н.В., Иванов М.В. (1994) Микробиологические процессы цикла углерода в районе черноморского метанового сипа. Микробиология, 63: 890-895. 13. Bulygina E., Galchenko V., Govorukhina N., Netrusov A., Trotsenko Yu., Chumakov K. (1990) Taxonomic studies on methylotrophic bacteria by 5S ribosome RNA sequencing. J.Gen.Microbiol. 136: 441-446. 14. Galchenko V., Lein A., Ivanov M. (1989) Biological sinks of methane. In "Exchange of trace gases between terrestrial ecosystems and the atmosphere". Eds: M.O.Andreae and D.S.Schimel. Willey, 59-71. 15. Гальченко В.Ф., Пименов Н.В., Леин А.Ю., Галкин С.В., Москалев Л.И., Иванов М.В. (1989) Автотрофная СО2-ассимиляция в тканях креветки Rimicaris exoculata из гидротермального района Срединно-Атлантиче¬ского хребта. Доклады АН СССР, 308: 1478-1481. 16. Гальченко В.Ф., Леин А.Ю., Галимов Э.М., Иванов М.В. (1988) Метанотрофные бактерии-симбионты как первичное звено пищевой цепи в океане. Доклады АН СССР, 300: 717-720. 17. Гальченко В.Ф., Галкин С.В., Леин А.Ю., Москалев Л.И., Иванов М.В. (1988) Роль бактерий-симбионтов в питании беспозвоночных из районов активных гидротерм. Океанология, 28: 1020-1031. 18. Tyutikov F., Esipova V., Rebentish B., Bespalova I., Alexandrushkina N., Galchenko V., Tikhonenko A. (1983) Bacteriophages of methanotrophs isolated from fish. Appl.Env. Microbiol., 46: 917-924. 19. Гальченко В.Ф., Шишкина В.Н., Тюрин В.С., Троценко Ю.А. (1975) Выделение чистых культур метанотрофов и их свойства. Микробиология, 44: 844-850. Ключевые слова Физико-химическая биология. Микробиологии.