Специалист в области геофизики и геодинамики, автор и соавтор 104 научных работ, из них 10 монографий, 65 статей в международных журналах с импакт-фактором выше двух, 5 статей в журналах групп Science и Nature.

Член-корреспондент РАН c 28.10.2016.

Занимается созданием алгоритмов сейсмической томографии и их применением для изучения реальных геологических структур. 

Разработанный им алгоритм локальной пассивной сейсмической томографии LOTOS активно используется коллегами по всему миру.

Является также разработчиком алгоритмов томографии для двумерных и трехмерных активных сейсмических систем наблюдения, которые применялись в ряде прикладных задач. 

Под его руководством развиваются алгоритмы томографии, основанные на использовании поверхностных волн (в том числе, на базе корреляции шума).

Является одним из ведущих специалистов в мире по изучению строения магматических систем под вулканами. Его работы по выявлению причин супервулканизма опубликованы в нескольких статьях в журналах Science и Nature.

Был инициатором установки временных сетей сейсмических станций на активных вулканах Камчатки, благодаря чему в последние годы получены уникальные данные по вулканам Авачинский, Горелый и Толбачик.

С помощью построения региональных томографических моделей мантии получил важные результаты в области геодинамики, касающиеся механизмов погружения литосферы в зонах субдукции и коллизии.

Ведёт курс лекций на Геолого-геофизическом факультете Новосибирского государственного университета. В настоящее время он является научным руководителем 10 аспирантов и студентов.

Редактор международного журнала «Solid Earth», член Учёного совета Института, диссертационного совета при ИНГГ СО РАН.