Основные научные работы посвящены
солнечной физике — исследованию вращения Солнца, определению высоты флоккулов, изучению природы
протуберанцев и структуры
хромосферы. Предложил новый индекс далекой ультрафиолетовой
радиации Солнца, ответственной за
ионизацию верхних слоев
атмосферы Земли. Выполнил большое количество наблюдений с целью получения длинных рядов этого индекса. Положил начало систематическим исследованиям Солнца как в Пулковской обсерватории, так и в
СССР. В
1931 году выступил с инициативой организации службы Солнца в СССР, после создания этой службы в
1932 году возглавил ее. Принимал участие в создании первых в СССР солнечных наблюдательных приборов, в частности двойного спектрогелиографа и большого солнечного телескопа. Был одним из главных организаторов наблюдений
полного солнечного затмения 1936 года, участник экспедиции в
Швецию для наблюдения солнечного затмения в
1927 году. Занимался изучением
переменных звезд,
метеорных потоков,
Марса во время великого противостояния
1924 года. Исследовал
параллакс и
собственное движение звезды Барнарда. Совместно с
А. Н. Дейчем в
1931—
1932 выполнил измерения и обработку снимков избранных площадок Каптейна с целью исследования собственных движений звезд.