А. Г. Дояренко является основоположником агрофизики. В своих работах он изучал агрофизические свойства почвы, методы возделывания почвы для повышения ее плодородия. Он изучал аэрацию и ее влияние на физико-химические процессы в почве, зависимость качества почвы от нее, тем самым внес большой вклад в современное почвоведение и агрономию.