Он предсказал существование цитоскелета за 70 лет до его открытия (1970-е), когда микроскопы не позволяли его увидеть. Разработал теорию матричного синтеза — основу современной генетики, хотя в его время ДНК ещё не знали.
Уотсон и Крик могли не слышать о Кольцове, хотя важнейшие представления о химической природе генов и матричном принципе их воспроизводства были впервые чётко сформулированы именно этим учёным в 1927 году. В СССР его труды замалчивали не потому, что они были ложными, а из-за конфликта с Лысенко.
Лекарства от рака (таксол) работают именно на принципах цитоскелета, которые он описал. Нанороботы для доставки лекарств проектируют по аналогии с клеточным каркасом.