Валерий Иннокентьевич Перевалов - известный в нашей стране и в мире специалист в области молекулярной спектроскопии высокого разрешения. Основное направление исследований – теория спектров высокого разрешения молекул с выходом на глобальное моделирование спектров и создание на этой основе банков параметров спектральных линий. Результаты В.И. Перевалова по глобальному моделированию спектров молекул включены в международные базы данных HITRAN, HITEMP и GEISA. Полученная с участием В.И. Перевалова спектроскопическая информация является составной частью европейского виртуального атомного и молекулярного центра VAMDC (VirtualAtomicandMolecularDataCentre) и широко используется при решении задач физики планетарных атмосфер, астрофизики, экологического и климатологического мониторинга, газоанализа и задачах, требующих учета лучистого теплообмена.
Созданные В.И. Переваловым совместно с сотрудниками лаборатории банки параметров спектральных линий для молекул углекислого газа CDSD, закиси азота NOSD, двуокиси азота NDSD, сероводорода по своим характеристикам превосходят широко известные базы данных HITRAN, HITEMP и GEISA в части соответствующих молекул. Сотрудниками руководимой В.И. Переваловым лаборатории созданы и совершенствуются Интернет-доступные информационные системы: «Спектроскопия атмосферных газов», «Спектроскопия и молекулярные свойства озона» (совместно с Университетом Реймса, Франция), «HITRAN ontheweb» (совместно с Гарвардско-Смитсоновским астрофизическим центром, США). Системы и банки данных используются при решении задач атмосферной оптики, атмосферной химии, астрофизики, физики лазеров, мониторинга атмосферных параметров, палеонтологии.
В.И. Перевалов инициировал создание международной ассоциированной лаборатории SAMIAс тематикой «Абсорбционная спектроскопия молекул для приложений в физике атмосферы Земли и планетологии» и является руководителем с российской стороны. По данным международной поисковой платформы Web of Science (Core Collection) суммарное количество цитирований статей В.И. Перевалова – 7485, среднее число цитирований каждого документа – 70.61, индекс Хирша – 24. В.И. Перевалов – один из 8 российских исследователей, включенных в список самых цитируемых ученых мира, опубликованный агентством Thomson Reuters в2014 г. Указом Премьер Министра Французской Республики за заслуги в образовании и науке 1 января 2016 г. В.И. Перевалову присвоено Почетное звание Кавалера Ордена Академических Пальм. Вручение Ордена состоялось в ноябре 2016 г. на торжественном приеме в посольстве Франции в Москве.