Правовед, специалист в области гражданского, торгового, римского права.
А. являлся крупным российским, армянским и бельгийским специалистом в области арменистики и византиноведения, который специализировался на раннесредневековой истории и географии Армении и смежных с нею стран. На основании письменных памятников историографии и географии античных, византийских, древнеармянских, древнегрузинских и мусульманских авторов А. удалось впервые в российской науке воссоздать древнюю и раннесредневековую географию стран Армянского нагорья и Южного Кавказа. Его монография «Армения в эпоху Юстиниана» по сей день не утратила свою научную ценность и значимость, так как она остаётся наиболее полным и надёжным сводом материалов по древней и раннесредневековой и географии стран Армянского нагорья и Южного Кавказа.
Еще в молодости А. отказался от научных занятий русским летописанием и источниковедением в пользу истории литературы XIX века и литературной критики. А. оценивает историю духовных исканий русских писателей и эволюцию литературных образов с точки зрения «психологического» направления в критике. Являлся популяризатором творчества А.С. Пушкина, М.Ю. Лермонтова, Ф.М. Достоевского и других русских классиков. Его отказ от занятий археографией не означал разрыва с С.Ф. Платоновым и кругом русских историков, к которому он тяготел со студенческих времен. Во многом благодаря С.А. Адрианову в 1930-х гг. был сохранен и упорядочен научный архив его ближайшего друга – А.Е. Преснякова.
Античность, Византия, западная Европа (средневековье, эпоха Возрождения), Древняя Русь. Вместе с группой учеников начал систематическое изучение памятников древнерусской архитектуры в Киеве, Чернигове, на Северо-западе. В его трудах эстетическое осмысление памятников искусства сочеталось с их историко-культурной оценкой. А. обогатил методы иконографического анализа, разработанные Н.П.Кондаковым, и заложил основы стилистического анализа средневековых произведений искусства, Исследовал основные схемы и типы изображения в христианской археологии, придерживаясь исторических взглядов на традиции и эволюцию византийского искусства и связав изучение отдельных памятников с пониманием процессов развития художественной культуры в целом.
Вопросы истории и культуры Древней Греции и Древнего Рима. Отличительной особенностью научного творчества А. было сильное влияние позитивизма, что находило отражение в постановке задачи выработки оригинального теоретико-методологического подхода.
История русской литературы. Основные направления развития русской литературы в эпоху правления Екатерины II. История книжного дела. Библиография.
В центре внимания А. находились вопросы китайской и монгольской лингвистики. Являлся одним из ведущих мировых специалистов в области изучения китайской и монгольской литературы, а также древней истории Китая. Особенно ценны его достижения в области изучения китайского театра и драматургии. Автор ряда ценных работ по китайской этнографии. А. активно переводил на русский язык произведения китайской художественной литературы. В частности, перевел произведения таких поэтов, как Сыкун Ту, Ли Бо, Тао Юаньмин, Ло Биньван и др.
Физическая химия. Химическая механика. Занимался изучением прочности различных металлов под влиянием водорода.
Философские искания А. были сконцентрированы на исследовании проблем теории познания. Сторонник учения о чистом опыте, критик неокантианства, Э. Гуссерля и Н.О. Лосского. Занимался вопросами, связанными с историей русской философии, особенно личностью его отца - А.А. Козлова. Также А. интересовали различные религиозно-философские вопросы. Развивал концепцию панпсихизма, разделял идеи христианского спиритуализма.