Het onderzoek van Krassimir Velikov bestrijkt een breed scala aan onderwerpen: zachte gecondenseerde materie, moleculaire en colloïdale assemblage, vezelnetwerken, gels, biopolymeren, colloïdale en interface-wetenschap van dispersies (bijv. colloïden, suspensies, emulsies, schuim) en hun toepassingen met het oog op beheersing van de productfunctionaliteit (bijv. stabiliteit, uiterlijk, textuur, smaak, inkapseling), fysische chemie van de spijsvertering en de formulering en vervaardiging van functionele ingrediënten.

Als bijzonder hoogleraar zet  Velikov zijn onderzoek voort op het gebied van de fysica van complexe vloeistoffen met betrekking tot de productfunctionaliteit van consumptiegoederen. Velikov richt zich  op de samenwerking tussen het bedrijfsleven en de academische wereld, het stimuleren van  industriële R&D en het bevorderen van de overdracht van technologie en intellectuele-eigendomsrechten van universiteit naar bedrijfsleven..

Velikov behaalde een PhD in de Fysica van Zachte Gecondenseerde Materie aan het FOM-Instituut AMOLF in Amsterdam en een PhD in de Zachte Gecondenseerde Materie en Biofysica aan de Universiteit Utrecht. Sinds 2002 werkt hij bij de afdeling Onderzoek en Ontwikkeling van Unilever in Vlaardingen, waar hij op dit moment Team Leader en Science Leader is. Sinds 2009 combineert hij deze functie met een deeltijdaanstelling bij de afdeling Zachte Gecondenseerde Materie en Biofysica van de Universiteit Utrecht. In 2010 aanvaardde hij de bijzondere functie van tijdelijk universitair hoofddocent aan de afdeling Chemische en Biomoleculaire Engineering van de Technische Faculteit van North Carolina State University (VS). Tussen 2014 en 2016 was hij programmadirecteur van het 5B-programma “Molecular Structure of Food” van NanoNextNL, waarvan AMOFL, Wageningen University, Maastricht University, MPI Mainz, Danone en Unilever deel uitmaken. Velikov neemt deel aan vele door de EU en het NWO gesubsidieerde projecten met AMOLF, Universiteit Utrecht, Universiteit Wageningen, Technische Universiteit Eindhoven (TU/e), Oxford University en Cambridge University.

Velikov heeft meer dan dertig patenten en patentaanvragen op zijn naam staan en is auteur van acht hoofdstukken in boeken en meer dan zeventig wetenschappelijke artikelen in diverse tijdschriften, waaronder Soft Matter, Langmuir, Current Opinion in Colloid and Interface Science, Journal of the American Chemical Society, Small, Advanced Functional Materials en Science. Velikov is section editor van “Colloidal Dispersions” in Current Opinion in Colloid and Interface Science (Elsevier), lid van de redactieraad van het tijdschrift Food Digestion (Willey) en lid van de programmacommissie voor de NSTI Nanotechnology Conference.