Сфера навуковых інтарэсаў Міхаіла Дземчука - прыбора- і машынабудаванне, сістэмны аналіз і арганізацыйнае праектаванне. Ён развіў новы напрамак у эксперыментальнай і тэхнічнай фізіцы, быў кіраўніком шэрагу праектаў і праграм, накіраваных на фарміраванне ў рэспубліцы высокаэфектыўнай сістэмы трансферу тэхналогій, арганізацыю эканамічных зон высокай інавацыйнай актыўнасці і навукова-вытворчых комплексаў і прадпрыемстваў высокай тэхналагічнай культуры. Створаныя ім прыборы і сістэмы ёсць больш чым у 30 навуковых цэнтрах Беларусі, Расіі, Германіі, ЗША і іншых краін.