На кафедре Г. В. Белозеров занимается изучением топологии слоений Лиувилля интегрируемых биллиардов (преимущественно трехмерных) и тесно связанных с ними гладких систем.

Описание топологии слоения Лиувилля произвольной интегрируемой системы с тремя степенями свободы является довольной трудной задачей, поскольку на сегодняшний момент нет удобного аппарата для исследования таких систем. Тем не менее, для биллиардов, ограниченных софокусными квадриками, эта задача упрощается. Такие биллиарды имеют наглядные первые интегралы (параметры каустик).

При исследовании трехмерных биллиардов наблюдается тесная связь с плоскими биллиардами, которые активно изучается на кафедре.