Состоит в Отделении ядерной физики РАН, с 1983 года начальник лаборатории теории квантовых процессов и начальник отдела теоретических исследований Института молекулярной физики РНЦ «Курчатовский институт». Руководитель Автономной некоммерческой организации Координационно-исследовательский центр по проблеме мюонного катализа и экзотических квантовых систем (МЮКАТЭКС). Лауреат премии имени И. В. Курчатова (1986). Автор двух известных научно-популярных книг: «По ту сторону кванта» и «Под знаком кванта». Отец отечественного историка-византиниста Андрея Пономарева («Деньги Золотой Орды и Трапезундской империи», «Когда Литва летает или почему история не прирастает трудами А. Т. Фоменко»).