Основные научные результаты:

- на основании стохастической модели показано, что наблюдаемым данным наилучшим образом соответствует гипотеза о квазиизостатическом равновесии плотностных неоднородностей в переходной зоне верхней мантии, что согласуется с представлениями о термодинамических характеристиках фазовых переходов, соответствующих границам 410 и 670 км и данным ряда сейсмологических наблюдений


- разработаны новые методы интерпретации аномалий магнитного поля Земли, а также – метод восстановления гармонического компонента аномалии модуля магнитного поля


- разработана методика экспресс-оценки магнитного склонения по данным об аномалиях модуля магнитного поля, которая внедрена в практике НК «Роснефть» для сопровождения магнитной навигации при бурении наклонно-направленных скважин


- исследовано влияние выбора системы высот на результаты высокоточных гравиметрических съёмок и их интерпретации, выработаны соответствующие методические рекомендации


- созданы алгоритмы комбинированной инверсии данных сейсморазведки, гравиметрии и магнитометрии при изучении месторождений углеводородов


- созданы методы и алгоритмы решения обратной задачи лучевой сейсмической томографии с адаптивной параметризацией среды разреженным рядом вэйвлет-функций, которые позволяют реконструировать строение среды с переменной детальностью, адекватной локальной разрешающей способности для конкретного набора данных.

Тихоцкий С.А. читает курсы лекций в МГУ им. М.В. Ломоносова, руководит аспирантами МГУ им. М.В. Ломоносова и ИФЗ РАН, профессор Высшей школы инновационного бизнеса МГУ им. М.В. Ломоносова, член редколлегий журналов "Физика Земли" и "Геофизические исследования", член диссертационных советов при Физическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова и МГГРУ.