Основные направления научной деятельности А.В. Курпатова связаны с прикладными аспектами наук о мозге, этому же посвящены и его многочисленные лекции в России и за рубежом. Он является автором первого и единственного на сегодняшний день научно-популярного пособия по нейробиологии мышления на русском языке «Чертоги разума».