Лауреат Государственной премии СССР (1975). Имеет правительственные награды.

Область научных интересов: генетическая минералогия, физико-химическая петрология, фазовое соответствие в минеральных системах. Установил общий принцип перераспределения химических компонентов между минералами в зависимости от температуры и давления (Государственная премия СССР). На основе сформулированного им принципа открылась возможность создания целого семейства минералогических индикаторов температуры, давления и летучести флюидных компонентов в геохимических процессах. Вместе с учениками разработал методы экспериментальных исследований равновесий минералов переменного состава при высоких температурах и давлениях, при помощи которых был калиброван ряд геологических приборов, применение которых в парагенетическом анализе кристаллических горных пород позволило установить важные закономерности эволюции метаморфизма и магматизма, определить термодинамические режимы и скорости геодинамических процессов в земной коре и верхней мантии, разработать петрогенетические модели трансформации континентальной коры в океаническую. В 1987 г. сформулировал принцип гравитационного перераспределения пород в земной коре при процессах глубинного метаморфизма, который позволил объяснить широкое проявление гранулитовых комплексов на поверхности Земли при относительном постоянстве ее мощности. В 1991 г. впервые предложил применить теорию цепных реакций к очень медленным геодинамическим процессам и совместно со своими учениками разработал численные компьютерные модели гравитационного упорядочения. Эти разработки показали, что полное гравитационное перераспределение в коре хорошо описывается основными уравнениями теории горения и взрыва. Изучил кристаллические массивы изверженных и метаморфических пород во многих районах СССР, а также Чехословакии, Польши, США, Японии и Австралии. Ряд важнейших эффектов был обнаружен и изучен им экспериментально совместно с американскими и японскими исследователями. Тема кандидатской диссертации: "Физико-химическая петрология гранитоидных и щелочных интрузий Центрального Туркестано-Алая". Тема докторской диссертации: "Равновесия породообразующих минералов".

     Читал оригинальные курсы лекций "Термодинамика породообразующих минералов", "Теория фазового соответствия", "Основы теоретической петрологии". 
     Подготовил свыше 40 кандидатов и 6 докторов наук. Опубликовал более 350 научных работ, в т.ч. 17 монографий, 2 учебных пособия и 2 справочника.