Научные интересы: физика океана, крупно- и мезомасштабная гидродинамика моря, математические моделирование динамики Мирового океана и внутренних морей, климатическая изменчивость, синоптическая изменчивость, Каспийское море, Черное море, Мировой океан.
Тема кандидатской диссертации (1985): "Численное моделирование крупномасштабных гидрофизических полей экваториальной зоны океана" (научный руководитель академик А.С. Саркисян). Тема докторской диссертации (2002): "Математическое моделирование термогидродинамики Каспийского моря".
Автор 52 научных работ, в том числе 1 монографии. Основные работы за последние 2 года:
Ибраев Р. А., 2008. Математическое моделирование термогидродинамических процессов в Каспийском море, Москва, ГЕОС, 130c.
Ibrayev R.A., E. Ozsoy, C. Schrum, H.I. Sur, 2010. Seasonal variability of the Caspian Sea three-dimensional circulation, sea level and air-sea interaction. Ocean Sci., 6, 311-329.
Лауреат Гранта Международного научного фонда (1993), Государственной научной стипендии (2000-2003), Фонда содействия отечественной науке (2003-2004).