Является участником создания новой области биологии – «свободнорадикальной биологии». С 1961 г. им в ряде работ и книг создано «учение об антиокислителях», после открытия антиокислительных свойств тканей животных: «Механизм инактивации радикалов и перекисей естественными тканевыми антиоксидантами» (см.: Радиобиология. 1961. № 3. С. 321–324).
Многочисленные работы были обобщены в монографии: Антиоксиданты. Свободнорадикальная патология старения. М.: Белые альвы, 2014. 303 с.
В 1961 году совместно с Б.Н. Тарусовым сделано открытие в тканях животных квантового явления – спонтанного сверхслабого свечения:
Еще одним приоритетным научным направлением является изучение квантовых явлений в основной среде организмов – в воде, что изложено в монографии «Ультразвуковое свечение» (М.: МГАВМиБ, 2005. 278 c.).
Лозунг ученого: «Будущее биологии – квантовая биофизика».
Имеет 6 авторских свидетельств и более 200 научных работ. Под его руководством защищены 24 кандидатские и 2 докторские диссертации.
За научные достижения в 1999 г. ему присуждена вторая Государственная награда – Заслуженный деятель науки РФ.
Успешно ведет педагогическую работу. В 2005–2008 гг. под его редакцией издан базовый учебник по физике с грифом МО РФ – «Основы физики и биофизики» (М.: Мир; БИНОМ. 380 с.); в 2012 году – учебное пособие «Биофизическая и радиационная экология» (М.: Белые альвы. 239 с.); в 2014 году – учебное пособие к истории России «Кто мы, русские, и когда мы возникли?» (М.: Алгоритм. 271 с.).
Его глубоким убеждением является то, что в основе науки лежит здравый смысл, который опирается на чувство юмора, что он и изложил в монографии «Юмор в науке, в истории и в жизни» (М.: Алгоритм, 2015. 255 с.).
Период жизни русской деревни в период Великой Отечественной войны 1941–1945 гг., а также этап развития ряда направлений биофизики в 1950–2015 годах он описал в этой своей автобиографии под условным названием «Путешествие по жизни в науке с квантами и антиоксидантами из века ХХ в век XXI» (М.: Алгоритм, 2017).
Коллектив кафедры Биофизики и Физики, 2009 год. Слева направо,
Зав. кафедрой Биофизики Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, профессор Борис Николаевич Тарусов и его ученик профессор Журавлев Александр Иванович в президиуме Всесоюзного симпозиума «Биолюминесценция», Москва, МОИП, 1963 г.