Роберт Искандерович Нигматулин работал в разных областях науки и техники, среди них:

• Механика и теплофизика многофазных сред. 5 Учёный исследовал газожидкостные потоки с физико-химическими превращениями и ударно-волновыми процессами. 1
• Энергетика (в том числе ядерная). 5 Нигматулин занимался процессами в тепловыделяющих каналах ядерных реакторов, в трубчатых печах нефтепереработки. 1
• Нефтяная промышленность. 5 Учёный проводил исследования по новым методам добычи нефти и газа, повышения нефтеотдачи пластов. 1
• Химические и взрывные технологии. 5 Нигматулин разработал теорию сверхсжатия газа в микропузырьках в жидкости резонансным ультразвуковым воздействием. 5
• Океанология и экология. 13 Учёный уделял внимание анализу роли тепломассообмена между океаном и атмосферой в формировании климата на Земле. 1
• Социально-экономическая тематика. 13 Нигматулин написал ряд книг по развитию идеи балансов в экономической теории, применительно к современным реалиям России. 1