Колачевский Н.Н. развил новый лазерный метод создания поляризатора тепловых нейтронов, использованный для подготовки эксперимента по поиску нарушений T-инвариантности на нейтронном пучке реактора ИБР-30 (ОИЯИ). Получил фундаментальные экспериментальные результаты в области прецизионной атомной спектроскопии. Разработал новый оптический метод определения энергии сверхтонкого расщепления в водородоподобных атомах, с помощью которого с рекордной точностью измерены частоты сверхтонкого расщепления уровня 2S в водороде и дейтерии, что открыло возможность детального исследования поправок квантовой электродинамики. Разработал метод модельно-независимой оценки верхней границы дрейфа постоянной тонкой структуры  (на уровне 10 16/год) на основании измерения абсолютной частоты перехода 1S-2S в атоме водорода, что позволило наложить ограничение на дрейф постоянной тонкой структуры на уровне 10 15/год. Реализовал новый подход к созданию стабильных резонаторов оптического диапазона, позволяющий получать перестраиваемые источники лазерного излучения со спектральной шириной линии менее 1 Гц, создал серию стабильных лазерных источников, используемых в оптическом стандарте на лазерно-охлажденных атомах стронция во ВНИИ ФТРИ. Впервые осуществил лазерное охлаждение и захват редкоземельных атомов тулия в магнито-оптическую ловушку. Было реализовано их субдоплеровское охлаждение до температуры 30 мкК и захват в магнитную ловушку. Колачевский Н.Н. – заместитель заведующего кафедрой МФТИ, член Ученых советов ФИАН и Отделения оптики ФИАН, научный руководитель и консультант 3-х защищенных кандидатских диссертаций. Ключевые слова Прецизионная лазерная спектроскопия. Рентгеновская и нелинейная оптика.