Рост кристаллов, термодинамика кристаллизации, неравновесная кристаллизация, синергетика, дефекты кристаллов.
Основные публикации:
Оптические аномалии в кристаллах / А. Г. Штукенберг, Ю. О. Пунин ; С.-Петерб. гос. ун-т. - СПб. : Наука, 2004 (Акад. тип. Наука РАН). - 262, [1] с., [6] л. цв. ил. : ил., табл.; 22 см.; ISBN 5-02-025037-6
Автодеформационные дефекты кристаллов / Ю. О. Пунин, А. Г. Штукенберг ; Санкт-Петербургский гос. ун-т. - Санкт-Петербург : Изд-во С.-Петербургского ун-та, 2008. - 316, [1] с. : ил., табл.; 25 см.; ISBN 978-5-288-04759-6
