Труды по химии азометиновых соединений (гидразоны, имины, амидразоны, формазаны, оксимы и др.), азотистых гетероциклов (фталазин, хинолин, оксадиазолы, триазолы и др.) и 1.3-диполярных реагентов, генетически связанных с различными азометинами.
Разработал методы синтеза гидразонов со сложными характеристическими группами и методы формирования 1,2,4-триазольной, 1,2,4-оксадиазольной и др. гетероциклических систем.
Исследовал пространственное и электронное строение различных азометинов, взаимосвязь их строения со спектральными характеристиками.
Синтезировал высокоэффективные акарициды, фунгициды, протравители семян (нитроксан).
Основные публикации:
Гидразоны / Ю. П. Китаев, Б. И. Бузыкин ; АН СССР. Казан. филиал. Ин-т орган. и физ. химии им. А. Е. Арбузова. - Москва : Наука, 1974. - 414 с.
Химия формазанов / Б. И. Бузыкин, Г. Н. Липунова, Л. П. Сысоева, Л. И. Русинова; Рос. акад. наук, Казан. науч. центр, Ин-т орган. и физ. химии им. А. Е. Арбузова. - Москва : Наука, 1992. - 375 с.; ISBN 5-02-001480-X
Прогресс в химии формазанов : синтез - свойства - применение : [монография] / [Б. И. Бузыкин и др.] ; [под ред. И. Н. Липунова, Г. И. Сигейкина] ; Упр. РАН, Межвед. центр аналитич. исслед. в обл. физики, химии и биологии при Президиуме РАН. - Москва : Науч. мир, 2009. - 295 с.; ISBN 978-5-91522-171-9
