Н.В. Тимофеев-Ресовский, вместе со своим учителем С.С. Четвериковым,
положил начало экспериментальной генетике популяций и учению
о микроэволюции. Вместе с Г.Дж. Мёллером он стал сооснователем
радиационной генетики. Он внес решающий вклад в основание
важной части биологии развития - феногенетики. Развивая идеи своего
учителя Н.К. Кольцова о хромосоме как макромолекуле и о матричном
принципе ее воспроизведения, он сформулировал принцип конвариантной
редупликации, принципы мишени и попадания в радиобиологии.
Он дал оценку размеров гена и показал, совместно с физиками
К.Г. Циммером и М. Дельбрюком, возможность трактовки гена с позиций
квантовой механики, и тем самым дал импульс открытию структуры
ДНК и созданию всей современной биофизики и молекулярной
биологии.