*Cубмикроскопическая организация вирусов, бактерий, простейших и эукариотических клеток, тканей человека и животных.  *Овнанян открыл новые ультраструктурные осоенности ряда патогенных микроорганизмов (холерного вибриона, сальмонелл, шигелл, энтамеб, вирусов, простейших) и их взаимодействия с хозяином, охарактеризовал действие ряда новых бактерицидных и протистоцидных препаратов, разработал новую экспериментальную модель стерильного кишечника, создал новое направление по ультраструктурной экологии патогенных микроорганизмов и простейших, впервые в Армении применил методы электронной микроскопии для идентификации различных групп вирусов человека и животных.