Сформульовано новий науковий, теоретично та методологічно обгрунтований підхід до вивчення просторово-часових полів хімічних речовин у природних водах. У гідрохімічну науку введено та формалізовано поняття про специфічне природне утворення - гідрохімічну систему (ГХС). Досліджено основні властивості та функції ГХС, виконано їх типізацію та запропоновано ієрархічну класифікацію вертикальних структурних рівнів ГХС з урахуванням особливостей взаємозв'язку різних типів природних вод. Створено методологію вивчення ГХС, орієнтовану на прикладне застосування у гідрохімічних дослідженнях. Значну увагу приділено регіональним ГХС природних вод України з метою апробації теоретико-методологічних розробок.