Выпускник Московского инженерно-физического института (МИФИ), Юрий Попов получил степень кандидата наук в Российском технологическом институте в 1975 году. В 1988 году он получил степень доктора наук в области геофизики в Институте физики Земли Российской академии наук.
Сфера научных интересов Юрия Попова включает фундаментальную и прикладную геотермику, петрофизику и тепловые методы повышения нефтеотдачи пластов. Он руководил и участвовал в ряде национальных и международных проектов по разработке передовых экспериментальных методов и оборудования в области геотермики и тепловой петрофизики, экспериментальным исследованиям геотермальных параметров в сверхглубоких и глубоководных континентальных скважинах (СССР, Германия, Россия, США, Мексика), термическим методам повышения нефтеотдачи пластов и т.д. и моделирование нефтяных систем, вот лишь некоторые из них. Его научная карьера включает должности старшего научного сотрудника, консультанта и руководителя в научно-исследовательской лаборатории проблем геотермии Российского государственного геологоразведочного университета (РГГУ), Московском исследовательском центре Шлюмберже, Международной ассоциации сейсмологии и физики недр Земли (IASPEI), Центре энергетических исследований E.ON и других.
В 2001 году Юрий Попов был избран действительным членом Российской академии естественных наук. В 2008 году ему было присвоено звание заслуженного деятеля науки Российской Федерации. Юрий Попов является автором более 200 статей, 45 патентов и свидетельств на изобретения.
Юрий Попов не только является признанным учёным в области геофизики, но и обладает значительным опытом преподавания и руководства студентами. Начав с должности ассистента профессора в РГГУ в 1976 году, Юрий Попов в 1987 году получил статус профессора и продолжает активно преподавать. Он разработал ряд курсов в области прикладной геотермики и петрофизики. В 1994-2014 годах Юрий Попов читал лекции во многих университетах и исследовательских центрах за рубежом, включая университеты Берлина, Ахена, Карлсруэ, Мюнхена, Фрайберга, Киля в Германии, Анн-Арбора в США, Аделаиды в Австралии, исследовательские центры GFZ-Потсдам, USGS, Geoscience Australia, SKK в Японии.
