В 1984 г. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Строение и деформативно-прочностные свойства твердой оболочки спинного мозга человека», в 1997 г – докторскую диссертацию на тему «Морфобиомеханические закономерности и индивидуальная изменчивость конструкции спинного мозга». Создал новое научное направление в нейроморфологии и медицинской биомеханике, относящееся к выявлению закономерностей морфологических проявлений адаптации нервных и сосудистых структур к биомеханическим условиям функционирования. Сформулировал и обосновал общую теорию кинезиологии спинного мозга. Внес существенный вклад в развитие медицинской антропологии, конституциональной и прикладной анатомии. Высокую оценку получил цикл работ по регенеративной медицине и изучению онкомаркеров в области урологии и стоматологии.

Член Экспертного совета ВАК по медико-биологическим и фармацевтическим наукам. Член руководящего комитета технологической платформы «Медицина будущего», комиссии по медико-биологическим проблемам физической культуры и спорта высших достижений общественного совета Министерства спорта РФ, президиума и правления Всероссийского научно-медицинского общества анатомов, гистологов и эмбриологов, Anatomische Gesellschaft (Германия). Эксперт ФГБУ «Росаккредагентство» и Российского научного фонда. Академик Российской академии естествознания. Член редакционной коллегии/совета 15 рецензируемых журналов.

Автор более 600 научных трудов, среди которых 21 монография, 8 учебников, более 250 статей в ВАК рецензируемых журналах и журналах, входящих в базы WoS и Scopus, 31 патент на изобретения и полезные модели.