К фундаментальным исследованиям относятся:

- исследование механизмов действия УФ-В радиации и других стрессовых факторов среды, повреждения, передачи сигнала и взаимодействия между дистанционно удаленными органами;
- исследование механизмов устойчивости и адаптации растений к действию УФ-В радиации, засухе, засолению и другим стрессовым факторам среды на различных уровнях организации растительного организма;
- изучение механизмов водно-солевого транспорта в системе почва-растение-атмосфера;
- исследование зависимости между продуктивностью растений, оптическими характеристиками листьев, количественным и качественным составом пигментов и других активных компонентов, определяющих активность фотосинтетического аппарата.

К исследованиям прикладного характера относятся:

- разработка методологии диагностики физиологического состояния растений, основанная на спектроскопии отраженной от поверхности листьев радиации диапазона 400-1100 нм;
- разработка методологии мониторинга состояния посевов, основанной на оценке колориметрических характеристик растительного полога;
- разработка методологии исследования активности фотосинтетического аппарата и диагностики состояния вегетирующих растений по структуре спектров флуоресценции хлорофилла;
- разработка методов фитомониторинга растений для диагностики водного статуса и устойчивости к водному стрессу;
- создание теоретических и методических основ исследования роста корней в услвоиях окислительного стресса, вызванного действием УФ-В радиации, засоления, дефицита минерального питания и других неблагоприятных факторов среды.