Досліджував питання прикладної, структурної та загальної мінералогії, геохімії, фізико-хімічної петрології, планетології, фізики мінералів, мінералогії рідкіснометалевих, золоторудних і нерудних родовищ України. Встановив новий тип геологічних структур в Україні — викопні метеоритні кратери і їх алмазоносність, новий тип корисних копалин — моноізотопну сировину.
Вальтер А. А., Ерёменко Г. К. Магнитометрическое исследование состояния церия в бритолите. // Записки Всесоюзного минералогического общества. 1964. ч. 93, вып. 1. с. 64—68. (рос.)
Вальтер А. А. О соотношении между микротвёрдостью и поверхностной энергией минералов. // Вестник Харьковского университета, сер. геолого-географ., 1967. С. 62—65. (рос.)
Вальтер А. А., Рябенко В. А. Взрывные метеоритные кратеры Украинского щита. — Киев: Наукова думка, 1977. — 154 с. (рос.)
Вальтер А. А., Ерёменко Г. К., Квасница В. Н., Полканов Ю. А. Ударно-метаморфогенные минералы углерода. — Киев: Наукова думка, 1992. — 171 с. (рос.)
Вальтер А. А., Добрянский Ю. П. Режимы остывания пластовых тагамитов и их влияние на сохранность импактных алмазов // Минералогический журнал. — 2001. — 23, № 4. — С. 56—66. (рос.)
Valter A.A., Storizhko V.E., Dikiy N.P., Dovbnya A.N., Lyashko Yu.V. and Berlizov A.N.. Nuclear-Analytical and Mineralogical Principles and Techniques for Prediction and Investigation of the Native-Pure Rare Isotope Occurrence//Problems of Atomic Science and Technology, 2005, N 6. Series: Nuclear Physics Investigations (45), p. 142—145.
Вальтер А. А., Писанский А. И., Подберезская Н. В. Кристаллохимический фактор прочности удержания радиогенного 187Os в структуре рениеносных молибденитов // Доповіді НАН України. 2007. № 12. с. 107—110. (рос.)
Valter A.A., Dikiy N.P., Dovbnya A.N., Lyashko Yu.V., Pisansky A.I., Storizhko V.E. The effect of mineral content on the degree of deviation from radioactive equilibrium in the ancient uranium ores of the Ukraine. //Problems of atomic science and technology, 2007, № 5. Series: Nuclear Physics Investigation (48), p. 69—75.
Вальтер А. А., Дикий Н. П., Довбня А. Н., Ляшко Ю. В., Писанський А. І., Сторіжко В. Ю. Мінералогія урану та радіоактивна нерівноважність руд родовищ альбітитової формації українського щита // Записки Українського мінералогічного товариства. 2008. Т. 5. с. 64—73.
Вальтер А. А., Писанський А. И. О природе кальций-содержащего уранинита// Доповіді НАН України 2008, № 9. с. 106—109.