Изучение генетической структуры и эволюционных процессов в природных и искусственных популяциях разных видов животных (в основном птиц) и растений (главным образом, хвойных деревьев), в том числе редких и охраняемых. Особенное внимание уделяет популяционно-генетическим исследованиям журавлей, гнездящихся в России: стерху, красавке, серому, даурскому, японскому, черному и канадскому журавлям. Помимо основной деятельности, связанной с молекулярно-генетическими исследованиями, активно участвует в индивидуальном мечении и изучении миграционной активности разных видов журавлей.