- Физика элементарных частиц, физика высоких энергий, теория калибровочных полей и фундаментальных взаимодействий, космология;
- Нейтринная астрофизика, нейтринная и гамма-астрономия, физика космических лучей, проблема Солнечных нейтрино;
- Разработка и создание нейтринных телескопов в низкофоновых подземных лабораториях и глубоко под водой для исследования природных потоков нейтрино и других элементарных частиц;
- Физика атомного ядра, динамика ядерных и фотоядерных реакций, физика радионуклидов и тяжелых ионов;
- Нейтронная физика, технология интенсивных источников нейтронов, исследование конденсированных сред на пучках нейтронов;
- Физика и техника сильноточных ускорителей на средние и промежуточные энергии;
- Прикладная ядерная физика, радиоизотопные исследования, электроядерная трансмутация делящихся материалов, ядерная медицина.