Выдающийся физик-экспериментатор, академик, участник советского атомного проекта, организатор и первый директор Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ. Под его руководством и при его непосредственном участии в Дубне синтезированы изотопы элементов 102, 103, 104, 105, 106 и 107. Благодаря этим открытиям Дубна увековечена в Периодической таблице — в честь города назван 105-й элемент.
Флёров — основатель физики тяжелых ионов, уделявший особое внимание практическому применению ядерной физики. Разработанные им трековые мембраны использовались при ликвидации последствий аварии на ЧАЭС.
Его ученик, академик Юрий Оганесян, называл Флёрова «физиком от Бога, человеком убежденным, страстным, решительным, целеустремленным, обладавшим фантастической научной интуицией и владевшим даром увлекать своими идеями многих воспитанных им ученых...»