Физик-теоретик, космолог, астрофизик. Академик РАН (2011). Сферы научных интересов: классическая и квантовая теории гравитации, инфляционная стадия ранней Вселенной, тёмная энергия, тёмная материя, реликтовое излучение, крупномасштабная структура Вселенной, чёрные дыры, гравитационные волны, модифицированная гравитация, Мульти-Вселенная. Является одним из создателей современной теории ранней Вселенной. В 1994-1995 и 2007 годах работал в Юкава-институте Киотского университета и в 2000-2001 г. в научно-исследовательском центре ранней Вселенной Токийского университета. В 2006 г. работал в Институте Анри Пуанкаре. Неоднократно становился лауреатом научных премий в области космологии и астрофизики. Член редколлегий ряда научных журналов.
Скончался А.А. Старобинский 21 декабря 2023 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (2 уч. 1 ряд),
рядом с
Старобинским Александром Израилевичем (1915-1950) - его отцом, физиком-теоретиком, кандидатом физико-математических наук
Керженцевым П.М.;
Керженцевой Марией Михайловной (1901-1980), она была личным секретарём
А.М. Коллонтай, редактором Всесоюзного радио, издательства «Искусство»;
Керженцевой Наталией Платоновной (1925-2006) - учёным в областим физики.
