Атомная спектроскопия, в том числе радиооптическая спектроскопия, оптическая накачка атомов, квантовая электроника и её приложения к технике стандартизации частоты и прецизионной магнитометрии земных и сверхслабых полей, теория и практика спектроскопии спиновых шумов, оптическая голография, в том числе голографическая интерферометрия, физическая оптика, включая релятивистские эксперименты, радиоспектроскопия, ядерная магнитная спектроскопия, лазерная физика и лазерная спектроскопия.

• Квантовые биения резонансной люминесценции при возбуждении модулированным светом. Оптика и спектроскопия, т. 14, № 3, 436-8, 1963.
• Модуляция рассеянного света с помощью параметрического резонанса, ЖЭТФ, т. 45, № 3 (9), 509, 1963, Соавторы: О. В. Константинов, В. И. Перель, В. А. Ходовой 03-9, 1963.
• В. И. Перель, В. А. Ходовой Биения в люминесценции при импульсном возбуждении когерентных состояний, Оптика и спектроскопия, т. 17, № 6, 957, 1964.
• Когерентное возбуждение состояний электронным ударом. Опт. и спектр., т. 16, № 3, 377, 1964.
• Об одном астрофизическом доказательстве второго постулата СТО. Астроном. журн., т. 42, № 3, 676, 1965.
• Смещение частоты оптического перехода в поле световой волны. Письма ЖЭТФ, т. 3, № 2, 85 1966. В соавторстве с А.М. Бонч-Бруевичем, Н. Н. Костиным и В. А. Ходовым.
• Стимулированное комбинационное рассеяние в селективных резонаторах. ЖЭТФ т. 49, № 5, 1435, 1965. В соавторстве с А.М. Бонч-Бруевичем, Н. Н. Костиным и В. А. Ходовым.
• Ориентация ядер кадмия резонансным светом 3264А. Письма ЖЭТФ, т. 3, № 10, 419, 1966. В соавторстве с А. П. Соколовым.
• Оптические проявления интерференции невырожденных атомных состояний. УФН, т. 107, № 4, 595, 1972.
• Абсолютные измерения малых магнитных полей. Вестник АН СССР, № 116, 14, 1978.

• Премия им. Д. С. Рождественского, 1973 — премия, присуждаемая с 1971 года Отделением общей физики и астрономии Академией наук за выдающиеся работы в области оптики.
• Государственная премия СССР, 1978, за цикл работ по обнаружению и исследованию новых оптических явлений, обусловленных когерентностью и ориентацией атомных состояний.
• Премия Ханле, 1990.
• Премия Александра фон Гумбольдта, 1993.
• Премия Правительства СПб «за выдающиеся научные результаты в области науки и техники», 2011.
• Золотая медаль им. П. Н. Лебедева Президиума РАН, 2016.
• Государственная премия РФ в области науки и технологий, 2020, «за создание и развитие нового научного направления — спектроскопии спиновых шумов».
• Золотая медаль РАН за выдающиеся достижения в области пропаганды научных знаний 2022 года за многолетнюю работу по противодействию лженаучной деятельности и лженаучным воззрениям, за отстаивание ценности научного знания и беспристрастной научной экспертизы.