Халатников был членом Российской академии наук, почетным директором Института теоретической физики им. Ландау.
Исаак Халатников участвовал в создании в СССР атомного и водородного оружия. Он сотрудничал со Львом Ландау, создавая теорию квантовых жидкостей. Исследовал поведение Вселенной на ранних стадиях ее развития, а также разрабатывал основы квантовой электродинамики.