Теоретическую основу развиваемого подхода составляют физические модели дискретных стохастических процессов в живом организме, построенные на основе фундаментальных понятий и представлений физики сложных систем. В рамках неравновесной статистической физики вводится совокупность физических и информационных параметров и мер, связанных с корреляциями, кросс-корреляциями, информационными мерами и индексами статистической памяти, связанных с дальневременными, коротковременными, низкочастотными и высокочастотными динамическими процессами. Особую роль играет фундаментальный закон сохранения информационных мер, описывающих физиологические и патологические состояния человека при различных заболеваниях.
Конкретные приложения развитых теоретических положений осуществлены для ряда медицинских, физиологических и нейрофизиологических ситуаций. В частности, развиты информационные методы диагностики, анализа и прогнозирования динамических состояний человека при различных кардиологических заболеваниях, болезни Паркинсона, различных нейрогенеративных заболеваниях (болезнь Хаттингтона, боковой амиотропический синдром, болезнь Паркинсона), при эпилепсии и фоточувствительной эпилепсии и др. Совокупность полученных результатов убедительно свидетельствует об информационной значимости обнаруженных мер и параметров, обладающих высокой диагностической ценностью. Основные результаты опубликованы в ряде российских центральных и известных международных физических журналах по статистической и медицинской физике, биофизике, а также физике сложных систем.