1. На ударных трубах лаборатории получены данные о скоростях диссоциации молекул газа (O2, N2, CO2, CN) при высоких температурах, измерены времена возбуждения их колебательных и электронных степеней свободы, получены данные о скоростях ряда химических реакций в горячем газе, измерены распределения колебательных температур молекул в процессе термически неравновесной диссоциации, исследованы спектральные характеристики газов во фронте и за фронтом ударных волн. Исследования ударных волн дополняются изучением процессов в быстро охлаждающемся газе в соплах, установленных в торце ударной трубы (процессы рекомбинации, дезактивации). Развиваются исследования по изучению кинетических процессов в сильных ударных волнах, моделирующих атмосферы планет (Марс, Венера, Земля).
2. Выполнен цикл экспериментальных исследований кинетических процессов в газах в условиях, не описываемых однотемпературной кинетикой. Получены данные о скоростях обменных реакций, о константах скорости термически неравновесного распада атмосферных газов, колебательной релаксации газов при столкновении с химически активными атомами.
3. Теоретически и экспериментально исследованы физико-химические процессы при моделировании входа космических аппаратов в атмосферу Земли и Марса. Получен целый ряд результатов при решении проблем атмосферной химии, в частности проблемы экологии, озонного слоя и т.п.
4. Разработана общая методика вывода кинетических уравнений для химически реагирующих газов. Развита новая теория кинетики конденсации.
5. Развита основанная на методах молекулярной динамики общая методика численного определения вероятностей переходов для различных элементарных физико-химических процессов, вычисления констант скоростей элементарных химических реакций в газовой фазе и при взаимодействии газ-поверхность. Для ряда обменных химических реакций в системе частиц C-O-N были получены принципиально новые результаты .
6. Разработан информационно-аналитический комплекс, включающий базу данных по кинетическим коэффициентам и базу моделей физико-химических процессов в газе и плазме на различных уровнях описания (термически равновесный и неравновесный двух- и многотемпературный газ, уровневая кинетика). Основное содержание базы моделей оформлено в виде опубликованного двухтомного справочника «Физико-химические процессы в газовой динамике».
7. Более 20 лет проводиться ежемесячный Всероссийский семинар «Физико-химическая кинетика в газовой динамике». Создан и официально зарегистрирован в Министерстве РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций (свидетельство эл N 77-6360) электронный журнал ( «Физико-химическая кинетика в газовой динамике»).
8. Накопленный экспериментальный и теоретический материал позволил приступить в конце 70х годов к созданию научной информационной системы нового типа, концепция которой была разработана в лаборатории. Эта информационная система состояла из набора вычислительных комплексов, предназначенных для организации и проведения вычислительных экспериментов в неравновесной физико-химической кинетике для исследования свойств процессов, протекающих в газах, и соответствующих им баз кинетических коэффициентову. Базы данных по химическим реакциям в атмосферах Земли, Марса и в кислородно-водородных смесях создавались силами сотрудников лаборатории. Вместе с тем, к наполнению информации, подготовке данных и их экспертному анализу были привлечены специалисты из ведущих университетов и академических институтов страны. Результатом этой деятельности является также создание многоатомного компьютеризованного справочного издания «Физико-химические процессы в газовой динамике», первые два тома которого на русском и английском языках уже вышли из печати.
9. Проводится педагогическая работа, в том числе - занятия по практикуму со студентами и аспирантами по указанным темам, выпущены соответствующие пособия. В частности, создано учебно-методическое пособие по моделированию кинетики физико-химических процессов в газовой динамике с компьютерной реализацией при изучении структуры сильной ударной волны в воздухе - для работы со студентами физического и механико-математического факультетов МГУ.

Защищенные докторские диссертации

• Лосев Сталий Андреевич. "Исследование кинетики физико-химических процессов в ударных волнах" (1969).
• Макаров Владимир Николаевич. "Построение оптимальных моделей кинетики в физико-химической газовой динамике" (1996).
• Герасимов Геннадий Яковлевич. "Разработка теоретических основ и методов расчета кинетических процессов в рабочих телах энергетических установок" (1995).
• Сергиевская Алла Леонидовна. "Информационно-математическое моделирование в естественно-научных исследованиях" (1998).

Защищенные кандидатские диссертации

• Колесниченко Евгений Григорьевич. "Некоторые вопросы теории многоатомных газов" (1971).
• Шаталов Олег Петрович. "Исследование колебательного возбуждения, дезактивации и диссоциации молекул кислорода в сильных ударных волнах и охлаждающих потоках" (1973).
• Ибрагимова Людмила Борисовна. "Экспериментальное исследование физико-химических процессов за фронтом сильных ударных волн в смесях окислов углерода с азотом и аргоном" (1981).
• Погосбекян Михаил Юрьевич. "Моделирование динамики молекулярных реакций на высокопроизводительных многопроцессорных кластерах" (2005)

Монографии

• Е.В. Ступоченко, С.А. Лосев, А.И. Осипов. Релаксационные процессы в ударных волнах. М.: Наука, 1965.
• E.V. Stupochenko, S.A. Losev, A.I. Osipov. Relaxation in Shock Waves. Berlin, Springer-Verlag, 1967.
• С.А. Лосев. Газодинамические лазеры. М.: Наука, 1977.
• S.A. Losev. Gasdynamic Laser. Berlin, Springer-Verlag, 1981.
• Е.Г. Колесниченко. Кинетические уравнения теории химически реагирующих газов. М.: Изд. Мос. ун-та, 1983.
• А.Л. Сергиевская, Э.А. Ковач, С.А. Лосев. Опыт информационно-математи¬ческого моделирования в физико-химической кинетике. М.: Изд. Мос. ун-та, 1995.
• Физико-химические процессы в газовой динамике. Справочник. Под ред. Г.Г. Черного и С.А. Лосева. Том 1. Динамика физико-химических процессов в газе и плазме. М.: Изд. Мос. ун-та, 1995.
• A.I. Itkin, E.G. Kolesnichenko. Microscopic Theory of Condensation in Gases and Plasma. Advances in Mathematics for Applied Sciences. World Sci. Publ. Co., 1997.
• Г.Я. Герасимов. Экологические проблемы теплоэнергетики: моделирование процессов образования и преобразования вредных веществ. М.: Изд. Мос. ун-та, 1998.
• Физико-химические процессы в газовой динамике. Справочник. Под ред. Г.Г. Черного и С.А. Лосева. Том 2. Физико-химическая кинетика и термодинамика. М.: Научн.-изд. центр Мех., 2002.
• Physical and Chemical Processes in Gas Dynamics: Cross Sections and Rate Constants, Vol. I. Progress in Astronautics and Aeronautics, vol. 196, 2002.
• Physical and Chemical Processes in Gas Dynamics: Physical and Chemical Kinetics and Thermodynamics of Gases and Plasmas. Vol. II. Progress in Astronautics and Aeronautics, vol. 197, 2004.