Область научных интересов С. М. Чудинова — электронная теория металлов, полуметаллов и полупроводников. Он автор более 170 научных статей, в том числе в зарубежных изданиях. Вместе с Н. Б. Брандтом награжден Государственной премией СССР в 1982 г. за цикл работ по предсказанию, обнаружению и исследованию бесщелевых полупроводников и экситонных фаз. В соавторстве с Н. Б. Брандтом также подготовил к выходу в свет книги, имевшие международное значение: «Электронная структура металлов» (1973), «Энергетические спектры электронов и фононов в металлах» (1980; в 1990 — 2-е изд. под названием «Электроны и фононы в металлах»), «Экспериментальные методы исследования энергетических спектров электронов и фононов в металлах» (1983).