Э.М. Казарян является членом президиума НАН РА и многих экспертных специализированных советов Армении. Научную деятельность начал под руководством проф. В. Л. Бонч-Бруевича в МГУ. Основным направлением его научных изысканий было теоретическое исследование зонной структуры полупроводников, в результате которого был предложен новый, плазменный, механизм непрямого поглощения света полупроводником.

Следующий этап научной деятельности Э. М. Казаряна тесно связан с исследованиями в области резонансного взаимодействия лазерного излучения с твердым телом и, в частности, взаимодействия сильной электромагнитной волны с колебаниями кристаллической решетки. Следует особо отметить пионерские работы Э. М. Казаряна в области оптики низкоразмерных систем, в которых им был проведен последовательный учет влияния экситонных эффектов на коэффициент оптического поглощения в размерно-квантованных пленках и проволоках, получены важные результаты в теории оптического поглощения, обусловленного переходами между примесными состояниями. В последние годы Э. М. Казаряном выполнены исследования, касающиеся поведения электронов и дырок в цилиндрических и эллипсоидальных квантовых точках. Отличительной чертой Э. М. Казаряна как ученого и человека является многоплановость его трудовой деятельности, которая помогла ему полностью проявить себя также в качестве педагога и организатора науки и образования.

Академик Э. М. Казарян автор более 200 научных статей, школьных и вузовских учебников по физике твердого тела и физике полупроводников, а также работ по методике преподавания физики. Он редактор-основатель научно-популярного журнала “Естествоиспытатель”, главный редактор научно-популярного журнала НАН РА “В мире науки”, член редколлегии журнала Известия НАН РА.

Э. М. Казарян был руководителем более 30 кандидатских и научным консультантом 7 докторских диссертационных работ.