Профессор В.Н. Марачевский ведет исследования в области квантовой электродинамики при наличии границ и внешних полей.

Одним из ключевых направлений исследований В.Н. Марачевского является теория эффекта Казимира. Другим направлением исследований В.Н. Марачевского является исследование эффектов квантово-электродинамического взаимодействия атомов с макроскопическими телами различных геометрий (эффект Казимира-Полдера).

Эффект Казимира назван в честь Х. Казимира, который в работе [H.B.G. Casimir, Proc. K. Ned. Akad. Wet. 51, 793 (1948)] вычислил силу притяжения двух параллельных идеально проводящих незаряженных пластин в вакууме. Начиная с 1997 года проводятся экспериментальные исследования эффекта Казимира на нано- и микромасштабах. В экспериментах исследуются силы, возникающие между макроскопическими телами различных геометрий (сфера, плоскость, дифракционная решетка). Результаты проводимых исследований существенны для проверки базисных принципов квантовой теории поля и квантовой электродинамики при наличии границ, играют важную роль для развития нанотехнологий.

Ключевыми результатами В.Н. Марачевского являются: разработка теории эффекта Казимира и эффекта Казимира-Полдера для периодических геометрий, разработка теории эффекта Казимира для систем с листом графена при конечной температуре. Разработанные теории были подтверждены в ряде прецизионных экспериментов, проведенных в 2008-2015 гг. в США и Германии.