Наукові дослідження присвячені фізиці металів, фізиці плазми, надпровідності, теорії магнетизму. Спільно з О. І. Ахієзером та С. В. Пелетминським відкрив магнітоакустичний резонанс (1956 рік) і проміжний стан в антиферомагнетиках (1970 рік).

Один із перших розпочав вивчення нелінійних властивостей магнітних матеріалів і впровадження поняття солітона у фізику магнетизму. Отримав принципово важливі результати з кінетики солітонів.

Разом із своїми колегами та учнями створив теорію колективних спектрів магнітопружних хвиль у магнітних матеріалах, розвинув макроскопічну теорію релаксації магнітного моменту у феромагнетиках з урахуванням обмінної взаємодії.

Автор понад 500 наукових праць, у тому числі монографій, які відомі за кордоном.

Звання

Член Американського та Італійського фізичних товариств, Міжнародного союзу з математичної фізики, президент Українського фізичного товариства (1991–1995 роки), член Російської академії творчості, мистецтва і соціальних проблем, член Нью-Йоркської АН.

Герой України (2010 рік). Заслужений діяч науки (1980 рік). Лауреат Державних премій УРСР (1971 рік і 1986 рік) та України (1999 рік), премій АН УРСР імені К. Д. Синельникова (1978 рік) та імені М. М. Крилова (1985 рік), НАН України імені М. М. Боголюбова (1993 рік), міжнародної премії ім М. М. Боголюбова Об’єднаного інституту ядерних досліджень (1999 рік), премії Міжнародної федерації вчених і Наукового католицького фонду Св. Валентина (Італія, 2000 рік).

Нагороди

Нагороджений орденами Трудового Червоного Прапора (1971 рік), Леніна (1986 рік), Ярослава Мудрого V ступеня (1998 рік), Шахтарської слави І ступеня (1998 рік) та «За заслуги» ІІ ступеня (2000 рік), медаллю Іоанна Павла ІІ, Почесною відзнакою Президента України (1994 рік).