После окончания в 1959 году инженерного физико-химического факультета Московского химико-технологического института им. Д. И. Менделеева приглашён в Институт общей и неорганической химии АН УССР.
С этим учреждением связана вся его профессиональная и научная деятельность, здесь он прошёл путь от инженера до директора института.Автор уникальных методов высокотемпературной спектроскопии расплавов и паров неорганических соединений, основатель международной научной школы высокотемпературной координационной химии. Сформулировал определяющее понятие дискретной координационного соединения в расплавленном среде, определил основные признаки, обусловливающие её индивидуальность.
Он обнаружил новые виды соединений в ионных расплавах: гетероядерные, жидкокристаллические, оксигенованные комплексы металлов, что существенно расширило возможности управления реакционной способностью расплавов. При непосредственном участии Сергея Васильевича открыт металлокомплексный катализ в расплавах при высоких температурах, получены новые летучие термостабильные соединения многих металлов, что позволило развить газофазовые методы формирования защитных и функциональных покрытий на конструкционных материалах.Впервые на Украине организовал систематические исследования лазерохимических реакций и применен метод динамической голографии для изучения расплавов. Именно ему удалось развить квантовую химию координационных соединений в конденсированном состоянии, разработать теорию квантовых переходов, переноса электрона и вибронных эффектов в комплексах различного состава и симметрии. Много фундаментальных научных результатов Сергея Васильевича нашли применение в решении практических проблем цветной металлургии, электронной промышленности, приборостроения, в создании систем записи информации и тому подобное.Научные интересы — развитие новых подходов в области физико-неорганической химии, гетерогенногетерофазной координационной химии, green-химии и химии метастабильного состояния веществ.Автор 1 000 научных трудов, в том числе 15 монографий и 80 изобретений. Участвовал в 89 международных и всесоюзных форумах химиков. Воспитанники его научной школы, среди которых 40 докторов и кандидатов наук, плодотворно работают в научных, учебных и промышленных центрах Украины и мира.Входил в состав Украинской секции IUPAC, Международного электрохимического общества, Международного комитета из расплавов Королевского химического общества Великобритании, Консультативного совета СНГ по проблемам сверхчистых химических веществ, являлся членом редакции журнала «Plasmas & Ions» , был соруководителем института (ASI) и рабочих встреч (ARW) NATO, участвовал в работе оргкомитетов многих международных конференций и симпозиумов. Читал лекции в master-школах и высших учебных заведениях за рубежом, руководил выполнением научно-исследовательских проектов по международным программам.Активную творческую деятельность сочетал с научно-организационной. Был директором Института общей и неорганической химии им. В. И. Вернадского НАН Украины (1992-2016), главным редактором «Украинского химического журнала» , председателем Научного совета НАН Украины с проблем неорганической химии, членом Экспертного совета по химии Комитета по Государственных премий Украины в отрасли науки и техники, членом научных советов целевых комплексных программ научных исследований НАН Украины.