Синергетика, нелинейная динамика, хаотическая динамика, фрактальная геометрия, теория динамических систем, биофизика сердца.
Основные публикации:
Введение в синергетику / А. Ю. Лоскутов, А. С. Михайлов. - Москва : Наука, 1990. - 269 с.; ISBN 5-02-014475-4.
Практические аспекты современных методов анализа вариабельности сердечного ритма / А. В. Ардашев, А. Ю. Лоскутов. - Москва : Медпрактика-М, 2011. - 126 с.; ISBN 978-5-98803-250-2
Основы теории сложных систем. / А.Ю. Лоскутов. - Москва; Ижевск : РХД, 2019. - 620 с.; ISBN 978-5-4344-0686-4