Им разработан ряд вопросов теории горения, крекинга и окисления углеводородов, гетерогенного и гомогенного катализа, строения и свойств свободных радикалов. В.В.Воеводский установил существенные детали механизма реакции окисления водорода, являющейся классическим примером разветвленных цепных реакций.
Серия его работ в этой области была завершена изданием совместно с А.Б.Налбандяном монографии “Механизм окисления и горения водорода” (1949 г.).В теорию крекинга парафиновых углеводородов В.В.Воеводский ввел представление о роли гетерогенных факторов . Это позволило объяснить ряд вопросов, не укладывающихся в рамки теории Райса.
В результате исследования строения и свойств свободных радикалов им был открыт новый тип радикальных реакций и построена количественная теория крекинга олефиновых углеводородов.
Изучая процессы рекомбинации атомарного водорода на поверхностях каталитически активных веществ, В.В.Воеводский обнаружил два типа стационарных процессов – низкотемпературный и высокотемпературный – и определил эффективность рекомбинации на металлических и окисный катализаторах.
Эти результаты и ряд теоретических обобщений привели В.В.Воеводского, совместно с Н.Н.Семеновым и Ф.Ф.Волькенштейном, к созданию радикально-цепных представлений о природе гетерогенно-каталитических процессов.
В последнее время В.В.Воеводский занимается изучением строения и свойств радикалов в конденсированной фазе и вопросов гетерогенного катализа.
Составлена в связи с выборами в АН СССР в 1958 году,
ИХФ АН СССР, за подписью академика Н.Н.Семенова.