Первое связано с пропагандой трудов его покойного учителя С. П. Боткина  и созданием научной биографии великого клинициста.

Ко второму направлению можно отнести работы по кардиологии. Он не раз отмечал, что объектом врачебной деятельности «должно быть преимущественно сохранение функции сердечной мышцы». Помимо его диссертации и научных сообщений, весомым вкладом в этом направлении стали его многолетние учебные лекции «Болезни сердца». Так он, среди других, заложил в России основы будущей клинической кардиологии.

Третье направление составляют исследования, посвященные проблемам бактериологии, иммунологии и клиники инфекционных болезней. Они открываются его экспериментально-бактериологическими исследованиями, связанными с вопросами этиологии брюшного тифа и накопления в организме бактериальных продуктов обмена как фактора формирования приобретенной невосприимчивости к инфекционному заболеванию (1887–1889), а также его разработки лечения бугорчатки (туберкулеза) (1901)