А. А. Попову принадлежит приоритет в научном направлении «Реакционная способность структурно напряженных органических систем-циклов и макромолекул», что отражено в различных монографиях, вышедших в России и в других странах. Данное направление продолжают развивать его ученики.
А. А. Попов занимается исследованиями влияния внешних факторов (механических напряжений, химической модификации, окисления, примесей и добавок и др.) на структуру и молекулярную динамику полимеров и композиционных материалов. С начала 2000-х годов в область научных исследований А. А. Попова входит разработка композиционных материалов, способных к ускоренной деградации в окружающей среде (биоразлагаемые полимеры).
Общее количество публикаций в Scopus и Web of Science превышает 300 работ.
Патенты:
Патент № 2677170 "Резиновая смесь для производства протектора шин", 2019
Патент № 2681319 "Ультраволокнистый биополимерный материал с бактерицидным эффектом", 2019
Патент № 2689626 "Нановолокнистый полимерный материал с высокими прочностными показателями и стойкостью к УФ-излучению", 2019
Патент № 2641273 "Способ химической модификации эластомеров в растворе хлорсодержащего углеводорода", 2018
Патент № 2640768 "Способ модификации поверхности эластомера", 2018
Патент № 2663779 "Полиуретановая клеевая композиция", 2018
Патент № 2597910 "Способ получения фторсодержащих эластомеров", 2016
Патент № 2540273 "Оксо-разлагающая добавка к полиолефинам", 2015
Патент № 2473578 "Биоразлагаемая термопластичная композиция", 2013
Патент № 2451697 "Биоразлагаемая композиция на основе полиэтилена и природных продуктов переработки древесины", 2012
