Научные интересы: кинетика и катализ, биомиметика; конкуренция молекулярного и радикального распада; бимолекулярное зарождение и разветвление цепей; роль колебательного возбуждения в реакциях разветвления; механизм инициирования в реакциях каталитической полимеризации; фиксация молекулярного азота; активация C–H связей; фотокаталитическое разложение воды. Основные научные труды: 1. «О роли возбужденных частиц в разветвленных цепных реакциях», Кинетика и катализ, 1965, 6, 3-16 (совместно с Н.Н. Семеновым). 2. «Цепные реакции с энергетическим разветвлением», Физическая химия. Современные проблемы, Москва, 1985, 7-30 (совместно с В.И. Веденеевым). 3. «О механизме взаимодействия олефинов с комплексными катализаторами полимеризации», Высокомолекулярные соединения, 1966, VIII, 308-311 (совместно с А.Е. Шиловой и Ф.С. Дьячковским). 4. «Каталитическое восстановление молекулярного азота в растворах», Известия АН. Серия химическая, 2003, 2417. 5. A. E. Shilov, ”Metal Complexes in Biomimetic Chemical Reactions”, CRC Press, N.Y., 1997. 6. A. E. Shilov, “Activation of Saturated Hydrocarbons by Transition Metal Complexes”, D. Reidel Publishing Company, Dordrecht, 1984. 7. A. E. Shilov, G. B. Shul’pin, “Activation and Catalytic Reactions of Saturated Hydrocarbons in the Presence of Metal Complexes”, Kluwer, 2000. Открытия: № 172 «Явление энергетического разветвления цепей в химических реакциях» (1976 г.), № 213 «Явление комплексообразования и химических превращений молекулярного азота в комплексах переходных металлов» (1980 г.), № 284 «Свойство насыщенных углеводородов « активация н-алканов в растворе» (1983 г.). А.Е. Шилов – лауреат Государственной премии СССР (1982 г.) и Государственной премии РФ в области науки и техники (1998 г.), награжден орденами Трудового Красного Знамени (1971 и 1975 гг.), орденом Октябрьской Революции (1981 г.), Медалью 800-летия г. Москвы (1997 г.), Золотой медалью им. Н.Н. Семенова за цикл работ «Комплексы металлов в биомиметических химических реакциях» (2001 г.). А.Е. Шилов – советник РАН, председатель Комиссии РАН по разработке научного наследия академика Н.Н. Семенова, научный руководитель ИБХФ РАН им. Н.М. Эмануэля, главный научный сотрудник ИПХФ РАН. Ключевые слова Физическая химия. Химическая кинетика и катализ. Биомиметика. Металлокомплексы. Ферменты.