Физик, академик АН БССР (1953).
Исследования посвящены спектроскопии, люминесценции, квантовой электронике. Разработал теорию аномалий в электронно-колебательно-вращательных спектрах двухатомных молекул, теорию колебательных спектров многоатомных молекул, квантовомеханическую теорию люминесценции сложных молекул. Сформулировал в 1957 г. универсальное соотношение между спектрами поглощения и испускания сложных молекул (соотношение Степанова). Разработал основы спектроскопии отрицательных световых потоков и простые вероятностные методы расчета оптических свойств лазерных систем (1964). Совместно с А.Н. Рубиновым и В.А. Мостовниковым открыл новый класс генерирующих соединений – органических красителей (1964), совместно с А.С. Рубановым и Е.В. Ивакиным – явление обращения волнового фронта при четырехволновом взаимодействии (1970). Исследования относятся также к нелинейной оптике, лазерной спектроскопии, оптической голографии, истории оптики.
Награжден орденами Ленина, Октябрьской Революции, Отечественной войны, Дружбы народов, «Знак Почета», двумя орденами Трудового Красного Знамени и многими медалями.
В Российском государственном архиве в г. Самаре на постоянном хранении находятся заявочные материалы на изобретения Степанова Б.И. (Ф. Р-1).
Перечень этих документов представлен в базах данных «Выдающиеся деятели науки и техники» и «Патентный каталог».
Подробнее с документами и базами данных можно ознакомиться в читальном зале архива по адресу: г. Самара, ул. Мичурина, д. 58.