Наукові праці з математичної фізики, загальної теорії відносності та теорії тяжіння. Виконав цикл досліджень з інваріантно-групових методів у теорії гравітації. Розробив нові методи вивчення гравітаційної радіації, енергії гравітаційного поля, моделювання полів тяжіння. Встановив існування трьох типів полів гравітації (типи Петрова). Розвинув загальну теорію моделювання гравітаційних полів і висунув ідею опису теорії тяжіння А. Ейнштейна в термінах плоского простору.
Відзнаки
Нагороджений орденом «Знак Пошани» та медалями. Лауреат Ленінської премії (1972; за цикл робіт «інваріантно-групові методи в теорії гравітації»)[3].