Область научных интересов: региональная геология и геологическая съемка, орогенный вулканизм и его соотношения с тектоникой и геодинамикой. Кандидатская диссертация посвящена плиоцен-четвертичному вулканизму Большого Кавказа. Продолжив эти исследования по другим регионам Кавказа, а также Карпат, защитил докторскую диссертацию "Кайнозойский вулканизм Альпийского пояса Евразии", в которой дана подробная характеристика всем аспектам орогенного вулканизма от Гибралтара до Афганистана, причем особое внимание уделено кислому вулканизму и проблеме игнимбритов. Занимается региональной геологией, неотектоникой, структурной геологией, сейсмотектоникой, коллизионным магматизмом. Основные научные результаты получены по орогенному вулканизму Альпийского пояса Евразии и, в особенности Кавказа и Карпат, где впервые была выявлена подробная стратиграфия вулканогенных толщ, их тектоническая позиция, связь с геодинамикой. Установлено, что именно субмеридиональное сжатие Кавказа, за счет продвижения к северу выступа Аравийского плиты, обусловило наличие меридионально ориентированных зон растяжения и присдвиговых участков растяжений, с которыми и связан известково-щелочной вулканизм, впервые выделенный в особый - коллиционный тип. Подобная же закономерность установлена для всего Альпийского пояса, за исключением Тирренского моря и Кикладской островной дуги в Эгейском море. Весомым достижением явилось решение проблемы кислых игнимбритов для многих районов Альпийского пояса, в т.ч. выявление распространения этих пород, установление их генезиса. Много внимания уделил изучению развития и становления современной структуры передовых прогибов, в т.ч. Терско-Каспийского, где впервые был установлен бескорневой характер антиклинальных складок и выявлен механизм их образования в контексте регионального развития Кавказа. Уделяет много внимания вопросам неотектоники, сейсмотектоники, проблеме моделирования "слепых" надвигов и зон срыва в толщах разной компетентности, а также использованию дистанционных методов для решения проблем неотектоники. Под его руководством в 1991 г. была составлена неотектоническая карта Европейской части СССР и обрамляющих территорий в масштабе 1:2500000.

С 1956 г. ведет педагогическую деятельность, участвуя в проведении практических занятий и чтении лекций по курсам "Структурная геология и геологическое картирование", "Историческая геология", "Геология СССР", "Общая геология", "Тектоника и магматизм", "Планета Земля" (для магистров). Участвует также в проведении Крымской геологической практики для студентов. Выступал с лекциями в университетах Греции, Голландии, Норвегии, Мексики, Германии, Болгарии, Канады, Венгрии и др., нефтяных компаниях Израиля и США. Им составлена программа геологии для школ, опубликована книжка для школьников "Геология - это интересно", при его участии и под его редакцией издан том "Геология" Детской энциклопедии.

Подготовил 18 кандидатов наук, 3-х докторов наук.

Опубликовал более 300 научных работ, в т.ч. монографии "Орогенный вулканизм и тектоника Альпийского пояса Евразии" (соавт. Е.Е.Милановский, 1973), "Краткий курс региональной геологии СССР" (1976, 1984), "Основы геологии" (соавт. А.Ф.Якушева, 1991), "Общая геология" (2006, 2009), "Геология для горного дела" (в соавт. с В.И.Старостиным и В.В.Авдониным), "Геология" (в соавт. с Н.А.Ясамановым, 5 изданий, 2008), Историческая геология" (в соавт. с В.Е.Хаиным и Н.А.Ясамановым, 3 издания, 2008), "Планета Земля от ядра до ионосферы" (в соавт. с В.Е.Хаиным) (2007). Редактор и автор руководства по "Крымской геологической практике", автор ряда учебных геологических карт, учебных планов и программ, методических разработок. Автор ряда разделов и научный редактор в различных энциклопедиях, в т.ч. в "Горной энциклопедии", статей в журнале "Природа", альманахе "Земля и люди" и др.