Николай Николаевич Семёнов работал в областях физической химии, химической кинетики и катализа, химической физики, физики горения и взрыва. 2
Некоторые направления исследований учёного:
- Ионизация газов. 13 Семёнов изучал процессы диссоциации и рекомбинации, разработал теорию этих явлений. 4
- Механизмы пробоя диэлектриков. 13 В результате работы была создана тепловая теория пробоя, которая легла в основу тепловой теории воспламенения. 13
- Предельные явления. 2 Вместе с Ю. Б. Харитоном и З. В. Вальтой Семёнов открыл предельные явления, лимитирующие цепной химический процесс (критическое давление, критический диаметр реактора и другие). 2
- Цепные реакции. 12 Семёнов открыл разветвлённые цепные реакции, создал общую количественную теорию цепных реакций. 12
- Гетерогенный катализ. 25 Совместно с В. В. Воеводским и Ф. Ф. Волькенштейном учёный развил цепную теорию гетерогенного катализа. 2