1945—1953 гг. — профессор Ленинградского института авиационного приборостроения
C 1951 г. — профессор Ленинградского технологического института
C 1966 г. член-корреспондент АН СССР.
19 февраля 1970 года — Менделеевский чтец: «Общие закономерности в реакциях сопряжённых систем».
В 1978 открыл реакцию Петрова-Кормера совместно с Виталием Абрамовичем Кормером.
Избранные публикации
Фосфорорганические соединения с ацетиленовыми и диеновыми заместителями Б. И. Ионин, Г. М. Боголюбов, А. А. Петров // Успехи химии, 36, 587 (1967)
Винилацетилен и его гомологи А. А. Петров // Успехи химии, 29, 1049 (1960)
Алленовые углеводороды А. А. Петров, А. В. Федорова // Успехи химии, 33, 3 (1964)
Масс-спектры и строение молекул углеводородов А. А. Полякова, Р. А. Хмельницкий, А. А. Петров // Успехи химии, 35, 1671 (1966)
Нитроацетилены К. Б. Ралль, А. И. Вильдавская, А. А. Петров // Успехи химии, 44, 744 (1975)
?,?-Непредельные гетероатомные соединения в реакциях 1,3-диполярного присоединения В. А. Галишев, В. Н. Чистоклетов, А. А. Петров // Успехи химии, 49, 1801 (1980)
Арбузовская перегруппировка с участием галогенацетиленов — путь синтеза ацетиленовых фосфонатов и других фосфорорганических соединений А. А. Петров, А. В. Догадина, Б. И. Ионин, В. А. Гарибина, А. А. Леонов // Успехи химии, 52, 1793 (1983)
Реакции 1,3-анионного циклоприсоединения ?,?-непредельных тиолатов и их аналогов М. Л. Петров, А. А. Петров // Успехи химии, 56, 267 (1987)
Ацетиленовые эфиры и их аналоги С. И. Радченко, А. А. Петров // Успехи химии, 58, 1671 (1989)
Реакции присоединения N-галогенамидов к непредельным соединениям Н. Н. Лабейш, А. А. Петров // Успехи химии, 58, 1844 (1989)
Алкадиены и их производные в реакциях с электрофильными реагентами В. Х. Христов, Х. М. Ангелов, А. А. Петров // Успехи химии, 60, 69 (1991)
Перфторалкил(арил)ацетилены Е. С. Турбанова, А. А. Петров // Успехи химии, 60, 1005 (1991)