Представлены новые модели эффективных потенциалов взаимодействия частиц и микропотенциалов полностью и частично ионизованной плазмы, а также плазмы, содержащей пылевую компоненту. Исследованы столкновительные процессы в плазме, термодинамические и кинетические свойства плазмы. Предложены методы для расчета динамического структурного фактора. Проведено термодинамическое исследование газификации твердых топлив. Рассмотрены процессы в криогенной комплексной плазме. Созданы физические, математические и химические модели, описывающие процессы физико-химических превращений, происходящих при горении твердых топлив. Разработаны научные основы применения плазменных технологий для переработки твердых топлив в плазменно-топливных системах.