Проводил экспедиционные исследования на Севере и Северо-Западе европейской части СССР, в Арктике, Прибалтике, Полесье, Северном и Южном Китае.
Обширные знания и близкое знакомство с природой во многих уголках земного шара позволили ему создать фундаментальные и вместе с тем популярные труды, интересные не только специалистам, но и всем путешествующим и странствующим («Ландшафты СССР», «Природа мира. Ландшафты»).
Исаченко разработал учение о геосистемах разного уровня, принципы классификации ландшафтов, теорию и методику прикладного ландшафтного картирования. Автор монографического обзора развития географических идей.
Это в корне отличается от многих книг по истории путешествий, столь распространенных до него. Удостоен Золотой медали им. П. П. Семенова-Тян-Шанского.