Термодинамические свойства индивидуальных веществ в различных фазовых состояниях, термодинамические свойства (равновесные и неравновесные) растворов, в том числе твердых, сегнетоэлектрических и полупроводниковых кристаллов и керамик, магнитных материалов (теплота сгорания, теплота образования, энтропия, теплоемкость, теплоты фазовых переходов, термодинамические характеристики смешения, фазовые диаграммы)
Кинетика химических процессов, катализ, физико-химические превращения композиционных материалов, влияние внешних факторов, изменение функциональных свойств в кинетических процессах
Расчетное прогнозирование термодинамических и кинетических свойств индивидуальных веществ и композиционных материалов. Квантово-химические расчеты. Статистическая термодинамика. Молекулярная динамика. Многомасштабное компьютерное моделирование.
Особенности термодинамического и кинетического описания границ разделения наноразмерных систем и протекающих в них процессов.