Ю.В. Гуляев – специалист в области физики твердого тела, радиофизики, электроники и информатики. Он предложил использовать поверхностные акустические волны в электронике и физические поля и излучения человека для целей ранней медицинской диагностики, открыл новый фундаментальный тип поверхностных акустических волн (волны Блюстейна-Гуляева) и кинетические явления в полупроводниках, связанные с увлечением электронов акустическими волнами. Он - один из создателей новых научно-технических направлений – акустоэлектроники, акустооптики, спин-волновой электроники, биомедицинской радиоэлектроники.