Провідний учений у галузі кардіології та клінічної фармакології. Основні напрями наукової діяльності: обґрунтування застосування бета-адреноблокаторів у хворих з гострою серцевою недостатністю, розробка стратегії захисту міокарда у хворих на гострий коронарний синдром шляхом фармакологічного впливу на активність метаболічних процесів під час ішемії міокарда та його реперфузії, генетичні дослідження у хворих на гострі коронарні синдроми. Брав участь у розробці нових методів інвазивної та неінвазивної електрофізіологічної діагностики ризику розвитку загрозливих для життя аритмій та раптової смерті, прихованих ішемічних уражень серця, обґрунтуванні та впровадженні безконтактних біомагнітних методів вивчення серця. Співрозробник нового вітчизняного інноваційного органопротектора Корвітину. Уперше обґрунтував і застосував пролонговану високу епідуральну аналгезію пропранололом у хворих на інфаркт міокарда, впровадив у кардіологічну практику метод сорбційної детоксикації кремній-органічними ентеросорбентами, методи молекулярної кардіології, фармакогенетики та епігенетики при невідкладних кардіоваскулярних станах. Усі нові розробки захищені 28 патентами. Є співрозробником та співавтором міжнародних груп вчених у Гарварді (США), Університетах МакМастер (Канада), Дюк (США), Сан-Паоло (Бразілія), Оксфорда та Імператорського коледжу Лондона (Велика Британія) з обґрунтування, організації та проведення міжнародних багатоцентрових рандомізованих клінічних досліджень з вивчення та впровадження у всесвітню клінічну практику інноваційних фармакологічних технологій у хворих на серцево-судинні захворювання.
Індекс цитування за даними Research Gate 41,86; Індекс Гірша 40.
Нагороджений срібною медаллю Європейського товариства кардіологів (2004), у 2007 році – званням «Міжнародного професійного визнання» бібліографічного товариства “Who is Who” (США), у грудні 2016 р. нагороджений Національною Академією Наук України, Міністерством освіти і науки, Міжнародним Агентством «THOMSON REUTERS» (США) Почесним званням «Лідер науки України 2016».
Служб.: 03680, м. Київ, вул. Народного Ополчення, 5, ДУ «ННЦ «Інститут кардіології імені академіка М.Д.Стражеска» НАМН України», тел.: (044) 249-70-15, факс (044) 249-70-15, E-mail: aparkhomenko@yahoo.com