В ленинградский период жизни (1957-1985 гг.) научные интересы включали теоретические вопросы геологии, петрологии и геохронологии раннего докембрия различных структур земной коры Европы и Азии, особенно его особой геодинамики и магматизма. В кольский этап (1986 - н.вр.) - фундаментальные проблемы современного геокартирования древнейших образований Земли в кристаллических щитах, комплексное изучение материалов уникальной Кольской сверхглубокой скважины, новая металлогения Восточно-Скандинавской магматической провинции плюмовой природы с теоретическими прогнозами и обнаружением крупных месторождений платины и палладия.
В настоящее время Ф.П.Митрофанов - советник РАН, зав.кафедрой «геология и полезные ископаемые» МГТУ, член Бюро ОНЗ РАН, Президиума КНЦ РАН, нескольких научных советов и комитетов, редакционных коллегий журналов «Геотектоника», «Литосфера» и др., научный руководитель двух лабораторий ГИ КНЦ РАН, ряда федеральных программ ОНЗ РАН и РФФИ, тем 2х докторантов и 2х аспирантов.
В 2009 и 2010 гг. опубликованы книга «Неоархейский эндербит-гранулитовый комплекс Кольского блока» (2010 г. в соавторстве), 5 статей в центральных журналах, 12 статей в отечественных и зарубежных изданиях, из них важнейшей статьей является «Timing and duration of Palaeoproterozoic events producing ore-bearing layered intrusions of the Baltic Shield: metallogenic, petrological and geodynamic implications» (Palaeoproterozoic Supercontinents and Global Evolution. Geological Society, London, Special Publications 323. 2009. P. 165-198).
Государственные награды: медаль «За трудовое отличие» (1981 г.), ордена «Дружба» (1995 г.) и «Почета» (2006 г.).
Академические награды: акад.премия им.акад. А.Д. Архангельского (1999 г.) и им.акад. С.С.Смирнова (2009 г.).
Ключевые слова
Специалист в области петрологии и геологии докембрия