Н. Б. Брандт был основоположником нового научного направления в физике твердого тела: исследования комбинированного воздействия сильных магнитных и электрических полей, высокого давления, анизотропных деформаций, радиации и примесей на энергетические спектры веществ при низких и сверхнизких температурах. Он автор 10 учебников и монографий, изданных в СССР и за рубежом, двух крупных научных открытий, внесенных в Государственный реестр открытий СССР, более 30 патентов и изобретений, более 800 научных работ. Основатель одной из самых крупных научных школ России, насчитывающей более 20 докторов и 75 кандидатов физико-математических наук.