Физикохимик.
Основные научные работы относятся к химической кинетике.
В 1935 г. получил экспериментальные данные, послужившие материалом для распространения теории абсолютных скоростей реакций на адсорбцию и гетерогенный катализ. Установил основные закономерности кинетики синтеза аммиака и ряда других промышленных гетерогенно-каталитических реакций. Выдвинул теорию равновесий и кинетики процессов на неоднородных поверхностях катализаторов и электродов. Предложил проточно-циркуляционный метод измерения скоростей гетерогенно-ката-литических реакций. Разработал ионную теорию расплавов солей (правило Темкина).
Исследовал термоэлектрические явления в растворах электролитов и впервые определил энтропии движущихся ионов. Развил теорию кинетики многостадийных реакций и переноса меченых атомов реакцией, выяснил отношение скоростей многостадийной реакции в прямом и обратном направлениях.
Государственная премия СССР (1978).
В Российском государственном архиве в г. Самаре на постоянном хранении находятся заявочные материалы на изобретения Темкина М.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.