Область научных интересов: эволюция вещества Солнечной системы, внутреннее строение планет земной группы, Луны и спутников планет-гигантов, термодинамика геологических процессов. Предложил геохимическую интерпретацию природы геофизических границ в мантии Земли, Марса и Луны, обосновал вхождение легких элементов-примесей в состав ядра Земли. Разработал новую геохимическую модель состава и теплового режима Луны, оценил размеры железо-сульфидного ядра Луны. Развил новое направление в области физико-химического моделирования происхождения и внутреннего строения спутников планет-гигантов Юпитера и Сатурна. Установил геохимические ограничения на процессы формирования галилеевых спутников Юпитера, оценил размеры их металлических ядер, минеральный состав мантии, количество Н2О во внешних оболочках ледяных спутников - Европы, Ганимеда и Каллисто. Внес существенный вклад в теорию процессов формирования, химической дифференциации и внутреннего строения планет и спутников Солнечной системы. Член Научных и Ученых советов по геохимии ГЕОХИ РАН и МГУ, химической термодинамике и термохимии РАН, редколлегии ж. Геохимия, член ряда Оргкомитетов российских и международных конференций по химической термодинамике, физико-химическим и петрофизическим исследованиям в науках о Земле, планетологии и астрономии, читал специальные курсы лекций по строению и эволюции планет на геологическом факультете МГУ и ряде зарубежных университетов США, Швеции, Франции, Германии, Испании. Автор и соавтор около 300 научных работ, в том числе ряда монографий: «Термодинамика и геохимия ядра и мантии Земли, 1982», «Системы Юпитера и Сатурна: Формирование, состав и внутреннее строение крупных спутников, 2009» и др. Лауреат премии им. А.П.Виноградова (2008). Ключевые слова Экспериментальная минералогия, геохимия. Космохимия и планетология.