Основные научные работы посвящены
фотометрии планет, астрофотометрии,
атмосферной оптике. Разработал методы, позволяющие определять
цвет и измерять
альбедо небесных тел. Предложил (совместно с
Н. Н. Сытинской) так называемую «метеорно-шлаковую» теорию строения наружного покрова
лунной поверхности, впоследствии подтверждённую при исследовании лунной поверхности космическими аппаратами. Опубликовал данные, выражающие изменения с фазой Луны различных фотометрических характеристик более чем ста лунных объектов. Во время
противостояний Марса 1939,
1956,
1958 годов выполнил серию фотометрических и
колориметрических наблюдений этой планеты и сравнил её фотометрические характеристики с альбедо и цветами образцов земных
пустынь и других форм
коры выветривания. Проводил фотометрические исследования других планет, а также
солнечной короны. Разработал новый тип измерителя («дымкомером»). Занимался изучением
серебристых облаков. Принимал участие в шести экспедициях по наблюдению
солнечных затмений. Автор книг «Измерение и расчет видимости далеких предметов» (
1947), «Марс» (
1947), «Природа планет» (
1958). Проводил большую педагогическую и популяризаторскую работу, написал несколько популярных брошюр по астрономии — «Солнце и его наблюдение», «Как устроен мир», «Есть ли жизнь на планетах» и т. д.