Физиолог, доктор биологических наук (1986). Профессор кафедры физиологии человека и животных (1990), заместитель декана по работе с иностранными учащимися (1967–1985) биологического факультета. В Московском университете читал курс лекций на биологическом факультете "Физиология центральной нервной системы".
       Разработал стереотаксические операции на волокнистых системах мозга животных с целью предупреждения распространения эпилептических очагов и новые оригинальные способы блокирования эпилептической активности мозга нейропептидами. Доказал морфотопический эффект половых стероидов на ультраструктурном уровне исследования нейропиля при дегенеративных и восстановительных процессах в миндалине мозге. В 1993 г. совместно с Н.Е. Чепурновой и доктором Джин Кью Паком (Южная Корея) открыл противоэпилептические свойства гинзенозидов Красного Корейского женьшеня. Раскрыл механизмы протективного действия на процессы памяти. Член многих международных научных сообществ.
     Скончался С.А. Чепурнов 1 апреля 2007 года, похоронен в Москве на Хованском Центральном кладбище.