Физикохимия и технология металлургических процессов, комплексная переработка природного и техногенного сырья, экологическо-безопасная, бескоксовая металлургия, исследования в области состава, структуры и свойств металлов, оксидов, композитов нано- и аморфных материалов. Разработаны теоретические основы энерго – ресурсосберегающих технологий комплексных руд, содержащих железо, ванадий, титан, хром, никель, алюминий, магний и др. компоненты; выполнены исследования по переработке металлических фаз в оксидных матрицах; изучены условия образования экологически опасных соединений типа оксидов азота, фуранов, диоксинов и обоснованы параметры металлургических процессов, минимизирующих из образования при переработке токсичных материалов; предложена универсальная технология переработки техногенных, бытовых, медицинских, химически опасных отходов с использованием пирометаллургических процессов, прошедшая предварительную технико-экономическую проработку переработку ООО «МетПром-Проект». Л.И. Леонтьев, Н.А. Н.А. Ватолин, С.В. Шаврин, Н.С. Шумаков, Пирометаллургическая переработка комплексных руд. М.Металлургия, 1997 г., 432 стр. Зайцев А.К., Леонтьев Л.И., Юсфин Ю.С., Анализ формирования экотоксикантов в термических процессах. Екатеринбург: УрО РАН, 1994.-84 с. Юсфин Ю.С., Леонтьев Л.И., Черноусов П.И. Промышленность и окружающая среда. М.: ИКЦ «Академкнига». 2002.-469 с. Зайко В.П., Жучков В.И., Леонтьев Л.И., Карнаухов В.Н., Воронов Ю.И. Технология ванадийсодержащих ферросплавов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. -515 с. Патент РФ №2217505, С21В 13/14 С22С 33/04. Способ переработки никельсодержащего железорудного сырья. / А.Е. Пареньков, В.Г. Лисиенко, В.П. Гистов, Ю.С. Юсфин, Л.И. Леонтьев и др.// Изобретение, № 33, 2003. С.499 Патент РФ № 2141086. Способ безотходного уничтожения отравляющих веществ. // Ю.С. Карабасов, В.И Холстов, Ю.С. Юсфин, Б.С. Бокштейн, Л.И. Леонтьев. // Изобретения, № 31, 1999 Патент РФ № 2087542, С21В 13/00. Способ пирометаллургического обогащения комплексных железосодержащих матерьялов./ Н.А. Ватолин, А.С. Вусихис, В.И. Двинин, Л.И, Леонтьев, С.Г. Майзель, С.В. Шаврин // Изобретения, № 23, 1997 Патент № 2228965, 20.05.2004. Способ извлечения ванадия из ванадийсодержащих материалов. ГУ ИМЕТ УрО РАН Ватолин Н.А., Халезов Б.Д., Леонтьев Л.И., Неживых В.А., Тверяков А.Ю., Овчинникова Л.А., Пономарева В.И Патент №2263722, 10.11.2005. Способ переработки ванадийсодержащих шлаков. ГУ ИМЕТ УрО РАН, ОАО «Чусовской мет. з-д», Ватолин Н.А., Халезов Б.Д., Леонтьев Л.И., Неживых В.А., Шаврин С.В., Карпов А.А., Каменских А.А., Васин Е.А.. Вдовин В.В. Общее количество публикаций более 400, патентов изобретений более 80. Подготовлено 2 доктора наук, 7 кандидатов наук. Государственная премия РФ, премия правительства Р.Ф., Орден трудового красного знамени (1987), Орден почета (1999), медаль в ознаменование 100-летия со дня рождения Ленина (1979), лауреат премии РАН им. И.П. Бардина (2005). Организованная работа по развитию инновационной и научно-образовательной деятельности; член Президиума РАН, Президиума УрО РАН, Президиума Черноголовского Научного центра; зам. председателя экспертного совета и член научно-технического совета при Правительстве РФ по присуждению премий Правительства РФ в области химии, металлургии и матерьялов; член совета по защите диссертации ученой степени, доктор и кандидат наук при ГУИМЕТ УрО РАН и МИСиС; член редколлегии (7 научных журналов), член двух научно-технических обществ США (TMS,ASMI). Ключевые слова Физикохимия и технология неорганических материалов.