В 1940 году защитил кандидатскую диссертацию «Взаимодействие нейтронов с электронными оболочками»[2].
Развил теорию дипольного и квадрупольного излучений ядер, теорию ионизации атомов при ядерных реакциях. Разработал теорию широких ливней. Рассмотрел влияние многократного рассеяния на тормозное излучение и развил метод решения квантовой задачи многих тел. Развивал количественную теорию ядра на основе квантовой теории поля, применил теорию сверхпроводимости к вопросам строения ядер, вычислил момент инерции для различных ядер. Исследовал поляризацию вакуума в сильных магнитных полях.
Участвовал в атомном проекте с 1945 года в качестве привлечённого специалиста.
Ему в составе группы учёных (А. И. Алиханов (председатель), Л. Д. Ландау, Ю. Б. Харитон, С. А. Рейнберг, М. А. Садовский, С. С. Васильев и А. П. Закощиков) на заседании 30 ноября 1945 года было поручено проанализировать все имеющиеся материалы о последствиях применения атомных бомб в Хиросима и Нагасаки и определить эффективность фактора взрывной волны, фактора теплового и фактора радиоактивного излучения[3].
В качестве хобби увлекался скульптурой, резьбой по дереву и камню. Занимался спортом, в частности альпинизмом, горными и водными лыжами, подводным плаванием.
Был популяризатором науки.
Храмов Ю. А. Мигдал Аркадий Бейнусович (Бенедиктович) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 187. — 400 с. — 200 000 экз.