Космическая плазма, комплексная (пылевая) плазма, нано- и микроструктурные объекты и пыль в природе, явления самоорганизации, волновые процессы, сильные возмущения в природе и лаборатории, включая ударные волны.
Основные публикации:
Генерация регулярных полей и модуляционное взаимодействие в природных и технологических плазменных системах : учеб. пос. ... по напр. "Прикл. матем. и физика" / С. И. Попель; Минобрнауки РФ, ФАО, МФТИ (гос. ун-т), Росс. акад. наук, Ин-т динамики геосфер РАН. - Москва : МФТИ, 2009. - 308 с.; ISBN 978-5-7417-0317-5
Лекции по физике пылевой плазмы : учеб. пос. ... по напр. "Прикл. матем. и физика" / С. И. Попель; Минобрнауки РФ, ФАО, МФТИ (гос. ун-т), Росс. акад. наук, Ин-т динамики геосфер РАН. - Москва : МФТИ, 2012. - 160 с.; ISBN 978-5-7417-0355-7
