Астрономия. Институт астрофизики АН Таджикской ССР (основан в 1958) стал одним из центров по изучению метеоров и комет. Многолетние исследования метеоров (П. Б. Бабаджанов) дали возможность получить обширную информацию о радиантах, скоростях и орбитах метеоров, физических параметрах верхних слоев земной атмосферы в метеорной зоне, о физике метеорных явлений и выявить новые метеорные ассоциации; изучен метеорный вклад в ионизацию верхней атмосферы (Л. Н. Рубцев). Большие работы проведены по изучению физической природы комет (О. В. Добровольский). Накоплена уникальная фототека переменных звёзд (около 50 тыс. негативов). Сотрудниками института проведены исследования структуры Галактики (М. Н. Максумов), открыт ряд переменных звёзд и комет. Институт координирует исследования по метеоритам в СССР. Ведущие учёные института являются членами Международного астрономического союза и Астрономического совета АН СССР. В 1963— 1968 построена Гиссарская астрономическая обсерватория.
Физика. Исследования по физике вели Физико-технический институт им. С. У. Умарова АН Таджикской ССР (основан в 1964), физические кафедры и лаборатории Таджикского университета и др. вузов республики. Основные направления: физика твёрдого тела, полупроводников и полимеров, молекулярная теория жидкостей и молекулярная акустика, атомная и молекулярная спектроскопия, электроника, ядерная физика высокой энергии, теплотехника (А. А. Адхамов, Б. Н. Нарзуллаев, П. В. Цой и др.).
Математика. Основные направления работ Математического института (основан в 1973) с Вычислительным центром АН Таджикской ССР и математических кафедр Таджикского университета: краевые задачи (в том числе неэллиптические) для систем уравнений составного типа (А. Д. Джураев и др.), теория дифференциальных уравнений с частными производными эллиптического смешанного и составного типов, обобщённые системы Коши — Римана с сингулярными коэффициентами (Л. Г. Михайлов, З. Д. Усманов и др.), тауберовы теоремы и их применение к исследованию быстроты сходимости и суммируемости рядов Фурье (М. А. Субханкулов и др.), ряд вопросов функционального анализа (В. Я. Стеценко и др.). Большое внимание уделялось использованию математических методов и электронно-вычислительных машин при решении различных народно-хозяйственных. вопросов.
Химия. Исследования по химии проводились в институте химии АН Таджикской ССР и на кафедрах Таджикского университета, Таджикского медицинского института и в др. вузах. Институт химии (основан в 1945) вёл научно-исследовательские работы в области изучения природных богатств Т., синтеза новых веществ и материалов, представляющих интерес для различных отраслей народного хозяйства. Разработаны вопросы комплексного использования полезных ископаемых Т. (П. М. Соложенкин), изучены гетероатомные компоненты тяжёлых, высокосмолистых и высокосернистых нефтей Южно-Таджикской депрессии. Разработаны методы синтеза полуароматических сернистых соединений (И. У. Нуманов и др.), исследован химизм окисления углей Фонягнобского месторождения (З. А. Румянцева), получены эфиры третичных трёхатомных спиртов, многие из которых обладают физиологической активностью (В. И. Никитин), синтезированы высокомолекулярные полипептиды регулярного строения (К. Т. Порошин). Разработаны методы лабораторного и промышленного синтеза, выделения и очистки вольфрам-молибденсодержащих концентратов методом низкотемпературного хлорирования (И. А. Глухов), фторидов щёлочноземельных металлов, получены сверхчистые металлы, сплавы на основе алюминия, бария, висмута, сурьмы и др. элементов.
География. Научные исследования в области географии получили дальнейшее развитие в работах О. К. Чедия, В. В. Лоскутова (геоморфология), Л. Н. Бабушкина «Агроклиматическое районирование хлопковой зоны Средней Азии» (1960), В. Л. Бугаева, В. А. Джорджио и др. «Синоптические процессы Средней Азии» (1957), О. Е. Агаханянца «Основные проблемы физической географии Памира» (ч. 1—2, 1965—66). Изучение климата, вод и современного оледенения проводилось силами республиканских и центральных учреждений Гидрометеослужбы, АН СССР, АН Таджикской ССР, вузами и экспедициями по программе Международного геофизического года.
В 1953 при АН республики учреждено Таджикское географическое общество — филиал Географического общества СССР. Отдел охраны и рационального использования природных ресурсов АН Таджикской ССР (основан в 1969) проводит исследования по охране и рациональному использованию фаунистических комплексов, выявлению уникальных памятников природы, а также изучение биоценозов заповедников и заказников Т. В 1971 при Совете по изучению производительных сил АН Таджикской ССР создан сектор географии.
Биологические науки. Многолетнее изучение ботаниками флоры Т. обобщено в трудах: «Флора Таджикистана» (т. 1—4), под редакцией П. Н. Овчинникова (1957—75); Ю. С. Григорьев, «Определитель растений окрестностей Сталинабада» (1953); С. С. Иконников, «Определитель растений Памира» (1963); В. И. Запрягаева, «Дикорастущие плодовые Таджикистана» (1964); Б. М. Комаров, «Определитель растений Северного Таджикистана» (1967); К. В. Станюкович, «Растительность гор СССР» (1973). Создана миллионная карта растительности республики (К. В. Станюкович, Г. Т. Сидоренко, В. А. Никитин, П. Н. Овчинников, 1958). В институте ботаники АН Таджикской ССР (основан в 1941) под руководством П. Н. Овчинникова разрабатывались научные основы улучшения и создания лесных, плодолесных (орехоплодовых) и противоэрозионных насаждений Памиро-Алая; проводилась работа по обогащению новыми видами растениеводческого и лесоводческого культурного ассортимента, по выявлению и использованию пастбищных угодий. Изучалась фитохимическая характеристика различных видов растений (в том числе лекарственных). Сотрудники института физиологии и биофизики растений АН Таджикской ССР (основан в 1964) исследовали регуляторные механизмы жизнедеятельности растений, процессы физиологии фотосинтеза и пути повышения фотосинтетической продуктивности (Ю. С. Насыров), биохимию и биофизику фотосинтеза, рост и развитие растений, проблемы соотношения гена и признака. Проводились исследования закономерностей транспорта и метаболизма веществ в хлопчатнике с целью повышения эффективности агротехники этой культуры. Памирский биологический институт (основан в 1969) проводил комплексное изучение биологических ресурсов Памира. Основные направления деятельности института связаны с исследованиями физиолого-биохимических особенностей живых организмов в условиях высокогорья, изучением путей рационального использования и воспроизводства растительности и животного мира. Решались проблемы генетики и селекции; завершен цикл работ по улучшению и мелиорации пастбищ Памира (Х. Ю. Юсуфбеков).