Цель: исследование связей природы физических полей с геометрией кватернионных структур как пространств особого вида и разработка на этой основе методов позволяющих вычислить и объяснить наблюдаемые эффекты. Наиболее существенные научные результаты: развитие теории представлений кватернионных единиц и выявление наличия их структуры, заданной спинорными собственными функциями кватернионных матриц-векторов. Определение понятий подвижного кватернионного репера и искривленных кватернионных пространств, детальное исследование их структуры и введение классификации; построение кватернионной теории относительности, допускающей описание релятивистских эффектов как в инерциальных, так и неинерциальных системах отсчета; построение новых типов четырехмерных космологических моделей теории гравитации и др.