Кинетика сложных газофазных реакций, кинетическое моделирование, процессы окисления, окислительная конверсия насыщенных углеводородов, технология химической переработки углеводородного газа, экологические проблемы энергетики.
Никитин А.В. является автором 32 статей в реферируемых изданиях, входящих в российские и международные реферативные базы. Никитин А.В. принимал участие в 25 российских и международных конференциях, является автором 8 патентов РФ на изобретение. Принимал участие в качестве исполнителя в 4 ФЦП, 5 программах фундаментальных научных исследований Президиума РАН и Отделения химии и наук о материалах РАН. Под руководством Никитина А.В. выполняется 2 аспирантские работы. Лауреат Стипендии Президента РФ аспирантам, обучающимся по очной форме обучения за 2014-2015 гг. и Стипендии Президента РФ молодым ученым 2018-2020 гг.