Главными направлениями научной деятельности являются физика высокотемпературной плазмы и управляемый термоядерный синтез. Имеет более 2000 цитирований на работы, опубликованные после 1975 года. Индекс Хирша — 25.
В 1951 году окончил физический факультет МГУ (отделение ядерной физики). После окончания поступил на работу в ЛИПАН (позднее переименованный в Институт атомной энергии, сейчас — Российский научный центр «Курчатовский институт»). В 1981 году был назначен на должность начальника отдела теории плазмы. В том же году стал заместителем председателя Учёного совета Курчатовского института.
В начале научной карьеры стал автором работ по распространению электромагнитных волн в замагниченной плазме, а также о стабилизации пинчевых разрядов при помощи магнитного поля. Проводил исследования структуры ударной волны в плазме, в результате которых свёл задачу к решению обыкновенных дифференциальных уравнений.
Впоследствии являлся автором работ по теории равновесия и устойчивости высокотемпературной плазмы в магнитных полях токамака. Вывел уравнение равновесия плазмы в двухжидкостной плазмостатике (уравнение Грэда — Шафранова), ставшее основой теории равновесия плазмы в осесимметричных магнитных конфигурациях. Вывел критерий устойчивости плазменного шнура с током в магнитном поле (критерий Крускала — Шафранова).