Основные научные достижения включают количественную теорию химических цепных реакций, теорию теплового взрыва, горения газовых смесей. Первым вопросом, которым Семёнов начал заниматься ещё с 1916 года, является проблема ионизации газов. К началу 1920-х относится начало работы над механизмами пробоя диэлектриков, в результате которой была создана тепловая теория пробоя. Она легла в основу тепловой теории воспламенения (1928), получившей дальнейшее развитие в трудах по теории горения и теплового взрыва (конец 1930-х — начало 1940-х годов). Это позволило рассматривать такие процессы как распространение пламени, детонацию, горение взрывчатых веществ.
Какие процессы изучал Семёнов в начале 1940-х годов?