Заведующий лабораторией физики биополимеров Института молекулярной биологии АН СССР и руководитель отдела Института биофизики АН СССР, профессор кафедры физики живых систем Московского физико-технического института МФТИ. Специалист в области молекулярной спектроскопии, физике макромолекул, молекулярной биофизике. Руководитель обще-московского теоретического Семинара по проблемам биофизики (1967—1991). Избран членом-корреспондентом АН СССР 1 июля 1966 года.
Основные работы в области физики макромолекул и молекулярной биофизики. Автор теории интенсивностей в колебательных спектрах молекул; развил статистическую физику макромолекул на основе так называемой поворотно-изомерной теории; провёл теоретические и экспериментальные исследования строения и свойств молекул, полимеров и биополимеров. Основал научные школы в области физики макромолекул и биологической физики.
В 1955 году подписал «Письмо трёхсот».
В 1960—1970 годы вместе с А. И. Китайгородским выступил с «теоретическим обоснованием» критериев лженауки, подвергшимся впоследствии критике В. И. Кузнецова. В 1975 году опубликовал «Трактат о лженауке».
Был женат на переводчице и поэтессе Надежде Вольпин.