Важнейшим направлением работ, выполненных под руководством и с участием О.Г. Газенко, были многолетние исследования на биоспутниках серии «Бион», проводившиеся при участии широкой кооперации институтов нашей страны и зарубежных стран. В результате этих исследований были получены уникальные данные, способствовавшие пониманию механизмов влияния факторов космического полета, и решены физиологические, биохимические, генетические, морфологические и радиобиологические проблемы влияния факторов космического полета на организмы различного эволюционного уровня (микроорганизмы, культуры клеток, растения, насекомых, рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих). За работу «Основные результаты биологических и физиологических исследований в полетах космических аппаратов «Бион» (1973-1993 гг.) и их использование в теории и практике космической медицины» О.Г. Газенко и его сотрудники были удостоены в 1997 г. Премии Правительства Российской Федерации.
Широкий спектр научных интересов О.Г. Газенко нашел отражение в его многочисленных публикациях. Они включали изучение состояния в космических полетах вестибулярного аппарата, сердечно-сосудистой системы, водно-солевого обмена, костной ткани, метаболизма. О.Г. Газенко постоянно интересовался системами жизнеобеспечения и экологией среды обитания.
Многие работы О.Г. Газенко посвящены результатам исследований, выполненных в полетах на космических кораблях «Восток», «Восход», на кораблях-спутниках, биоспутниках серии «Бион», кораблях «Союз» и орбитальных станциях «Салют» и «Мир». В своих публикациях он уделял большое внимание анализу и обобщению результатов медико-биологических исследований, обоснованию перспектив их дальнейшего развития. Он умел своевременно поставить и обосновать основные задачи космической биологии и медицины — о биологической роли и физиологических эффектах гравитации, о возможности и допустимых пределах адаптации организма к невесомости, о разработке средств профилактики и обосновании на этой основе увеличения продолжительности космических полетов.
О.Г. Газенко опубликовал ряд монографий, которые стали настольными книгами для специалистов по космической биологии и медицине. Среди них: «Животные в космосе», «Жизнь и космос», «Человек в длительном космическом полете», «Космическая кардиология», «Человечество и космос». Он автор более 250 научных публикаций.
Наряду с интенсивной научной и организаторской деятельностью О.Г. Газенко уделял большое внимание редакторской работе, которая отличалась большим масштабом и разносторонностью. Он был ответственным редактором серии из 10 выпусков «Научные результаты космических исследований», инициатором и заместителем главного редактора многотомного издания «Проблемы космической биологии», в котором обобщены основные достижения всех разделов космической биологии и медицины. О.Г. Газенко был главным редактором журналов «Успехи физиологических наук» и «Космическая биология и медицина», входил с состав редколлегий журналов «Известия РАН. Серия биологическая» и «Наука и жизнь». По инициативе О.Г. Газенко и под его редакцией осуществлялась публикация двух российско-американских многотомных изданий, посвященных фундаментальным проблемам космической биологии и медицины.
Олег Георгиевич часто выступал с докладами на различных научных форумах в нашей стране и за рубежом. Его доклады были блестящими по содержанию и по форме, неизменно вызывали большой интерес аудитории. В течение ряда лет О.Г. Газенко регулярно выступал в Организации Объединенных наций с яркими докладами о достижениях нашей страны в освоении космоса.
Наряду с этим Олег Георгиевич уделял большое внимание общению с широкой аудиторией. Его блестящие интервью и выступления на радио, телевидении и в прессе имели большое значение для популяризации космических исследований и обоснования необходимости освоения человечеством космоса. Он писал: «Я глубоко убежден в том, что освоение космоса — один из магистральных путей дальнейшего развития человеческой цивилизации, пусть пока еще не очень ясный для большинства людей. Космос уже сейчас, может быть незримо, дает нам очень много. Рано или поздно люди это поймут».
На протяжении многих лет О.Г. Газенко читал интересный курс лекций для аспирантов и молодых специалистов ИМБП, щедро делился с ними своими знаниями и опытом. Будучи выдающимся ученым в области космической и экстремальной физиологии, Олег Георгиевич глубоко интересовался многими проблемами современной физиологии. Его знания, опыт, интеллигентность и выдающиеся организаторские способности позволили ему с 1984 г. на протяжении 20 лет возглавлять в качестве Президента Физиологическое общество им. И.П. Павлова. Он активно участвовал в работе Отделения физиологии и Отделения биологии РАН.
Яркой главой в деятельности О.Г. Газенко является его участие в международном сотрудничестве. Олег Георгиевич много сделал для объединения физиологов стран СНГ. Он был одним из организаторов I Съезда физиологов стран СНГ, который состоялся в Дагомысе в 2005 г., и в подготовке II Съезда. Олег Георгиевич достойно представлял отечественную науку в Международной академии астронавтики и с 1961 г. участвовал в организации и проведении регулярных международных симпозиумов «Человек в космосе». В течение многих лет он был членом совета директоров Международного фонда имени Г. Галилея и одним из руководителей Комитета «Биоастронавтика» Международной астронавтической федерации.
Под руководством О.Г. Газенко ИМБП включился в активное сотрудничество с центрами НАСА, с институтами и учреждениями национальных космических агентств Европы, Канады и Японии. Олегу Георгиевичу Газенко принадлежит большая заслуга в формировании, сохранении и развитии российско-американского сотрудничества по космической биологии и медицине в сложный период «холодной войны». Созданная в 1970 г. при его непосредственном участии Рабочая группа продолжает успешную деятельность по реализации совместных проектов. Значительное внимание О.Г. Газенко уделял реализации программы «Интеркосмос», в рамках которой на советских космических станциях были осуществлены полеты космонавтов Чехословакии, ГДР, Венгрии, Польши, Румынии, Болгарии, Кубы, Монголии, Афганистана, Индии. В результате были выполнены важные научные эксперименты.
В неизменном интересе Олега Георгиевича к исследованиям космоса лежало его глубокое убеждение в их необходимости и важности для настоящего и будущего человечества. В своем докладе на Международном симпозиуме «Проблемы биохимии, радиационной и космической биологии», посвященном 90-летию академика Н.М. Сисакяна (Дубна, 1997 г.), О.Г. Газенко сказал: «Космические исследования изменили определенным образом психологию людей, и в том числе политических руководителей, которые поняли, что на маленькой и красивой планете очень хрупок мир, хрупок экологический баланс, хрупок защищающий нас озоновый слой, хрупки легкие нашей планеты — лесные массивы и чистота океана. Ныне люди все больше приходят к пониманию, что все народы «обречены» на мирное сосуществование, сотрудничество и взаимную помощь. Есть основания считать, что дальнейшее изучение и освоение космического пространства, — может быть, один из важнейших путей выживания и устойчивого развития цивилизации».
В последние годы Олег Георгиевич с большим интересом следил за работой экипажей и научными экспериментами на международной космической станции, размышлял о будущих полетах человека на Марс.
Важным эпизодом в жизни О.Г. Газенко стало его участие в качестве эксперта в уникальном американском проекте «Биосфера-2». Олег Георгиевич и его коллега профессор Е.Я. Шепелев активно поддержали данный проект, при этом их рекомендации сыграли позитивную роль в его утверждении и реализации.
Олег Георгиевич Газенко был выдающимся гражданином и патриотом. В трудный переходный период в жизни нашей страны коллектив Академии наук выдвинул его в народные депутаты СССР. В 1989-1991 гг. О.Г. Газенко входил в состав Комитета по науке и образованию Верховного Совета СССР, был членом Комиссии по расследованию событий в Тбилиси 9 апреля 1989 г.
После катастрофических землетрясений в Армении в 1988 г. О.Г. Газенко сыграл важную роль в переговорах об оказании пострадавшим гуманитарной помощи. В тот период он много сделал для определения направлений использования телемедицинских технологий для медицинской помощи при катастрофах.
После ухода с поста директора ИМБП в 1988 г. Олег Георгиевич остался работать в Институте в качестве советника дирекции. В этот период он продолжал активно участвовать в научной жизни Института, в работе Совета по защите докторских диссертаций. Его советы и рекомендации всегда отличались продуманностью и взвешенностью, создавали атмосферу творчества и доброжелательности. Олег Георгиевич живо интересовался исследованиями по проблеме пилотируемой экспедиции на Марс и подготовкой в Институте модельного эксперимента «Марс-500».
К числу значительных акций, с которыми связана деятельность О.Г. Газенко, относится Программа Президиума РАН «Фундаментальные науки — медицине». Программа была создана при cm активном участии в 2002 г.; он стал председателем Научного совета программы.
Все, кто общался с Олегом Георгиевичем, испытали на себе благотворное влияние его гармоничной личности. Он был одарен умением понимать и уважать интересы других людей и при необходимости оказывал им свою поддержку.
Олег Георгиевич активно интересовался достижениями наших спортсменов — шахматистов, лыжников, футболистов, альпинистов, возглавлял работы по медико-биологическому сопровождению команд и экспедиций (экспедиция на Эверест, «Метелица», путешествия Д. Шпаро и др.).
Многосторонняя плодотворная деятельность О.Г. Газенко получила широкое, в том числе международное признание. Он был членом Международной академии астронавтики, членом советадиректоров Международного фонда им. Г. Галилея (США), почетным членом Академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, президентом Физиологического общества им. И.П. Павлова, членом Американского и Польского физиологических обществ, почетным доктором Российской и Польской военно-медицинских академий. О.Г. Газенко был удостоен Международной премии по космонавтике имени Д. и Ф. Гуггенхеймов, Международной академии астронавтики, премий имени Г. Бауэра и Р. Ловлеса (США), премии им. П.Н. Демидова. Олег Георгиевич был награжден Золотой медалью имени И.П. Павлова Российской академии наук, золотой и серебряной медалями имени Я. Пуркинье Чехословацкой академии наук и многими другими орденами и медалями России и других стран.
Научные труды академика О.Г. Газенко внесли значительный вклад в становление космической биологии и медицины, в развитие пилотируемой космонавтики и будут долго служить ориентиром при продвижении человечества в космос.