Занимался исследованием флоры и фауны на радиационно-загрязнённых территориях Восточно-Уральского радиоактивного следа, Семипалатинского полигона, в Чернобыле и других регионах. Результаты его работ внесли значительный вклад в современную радиационную генетику. Им открыто явление радиоадаптации популяций, дан анализ микроэволюционных процессов, протекающих в облучаемых популяциях растений и животных в ряде поколений, проведено исследование дозовых зависимостей генетических эффектов при воздействии различных радионуклидов.