Область научных интересов: химия карбенов и их аналогов, химия малых циклов, органический синтез, металлоорганическая химия. Автор ряда монографий и большого числа статей по органической и физической органической химии, по химическим аспектам экологии, по социальным проблемам науки. Основные монографии: “Строение производных циклопропана” (1986), “Химия карбенов и малых циклов” (англ., 1989), “Химия карбенов” (1990), “Диазоэфиры” (1992). Автор более двухсот патентов и авторских свидетельств. Координатор программы фундаментальных исследований ОХНМ РАН «Теоретическое и экспериментальное изучение природы химической связи и механизмов важнейших химических реакций и процессов». Председатель Национального комитета российских химиков, главный редактор журналов “Успехи химии”, “Известия Академии наук. Серия химическая” и “Mendeleev Communications”. Член Бюро ОХНМ РАН, член Бюро и Исполкома Международного союза теоретической и прикладной химии (1999-2007), почетный член Королевского химического общества (Великобритания), член Академии Европы, член Европейской академии наук и искусств, почетный член Китайского химического общества, иностранный член Национальной академии наук Украины и АН Грузии. Почетный председатель Высшего химического колледжа РАН с момента его основания в 1990 г. Профессор и заведующий кафедрой МГУ им. М.В. Ломоносова (с 2009 г.). Государственная премия СССР по науке и технике (дважды 1983, 1990); Государственная премия Российской Федерации в области науки и техники (2002); премия Правительства Российской Федерации в области образования (2006 г.). Золотая медаль РАН им. Д.И. Менделеева (1998 г.). Премия АН СССР им. Н.Д. Зелинского (1987); специальная премия АН СССР и Венгерской академии наук (1988); премия АН СССР им. Н.Н. Семенова (1991); международная премия им. А.П.Карпинского (ФРГ, 1993). премия РАН им. А.М. Бутлерова (2003). Ключевые слова Органическая химия. Физическая органическая химия. Химия малых циклов. Органический синтез. Металлоорганическая химия.