Ավարտել է Մոսկվայի համալսարանը (1877)։ 1888 թվականից աշխատել է Պուլկովոյի աստղադիտարանում (1917–1919 թվականներին՝ դիրեկտոր)։ Լուսանկարել է 1884 թվականի գիսավորը, Լուսինն ու արևապսակը խավարումների պահերին։ Բացահայտել է, որ Յուպիտերի պտտման պարբերությունը կախված է հասարակածից մթնոլորտի տվյալ մասի ունեցած հեռավորությունից։ Բելոպոլսկին առաջիններից էր, որ սպեկտրոգրաֆով ստացավ լուսատուների սպեկտրները։ (Պուլկովոյի սպեկտրոգրաֆներից մեկը կառուցվել է նրա ցուցմունքով)։ Համապարփակ ուսումնասիրություններ է կատարել լուսատուների տեսագծային արագությունների որոշման ուղղությամբ, որոշել է շուրջ 200 աստղերի տեսագծային արագությունները։ 1895 թվականին ցույց տվեց, որ Սատուրնի օղակները կազմված են մոլորակի շուրջը պտտվող բազմաթիվ փոքր մարմիններից։ Բելոպոլսկին լաբորատոր փորձերով ապացուցեց Դոպլերի սկզբունքի ճշտությունը, այն հետագայում կարևոր նշանակություն ունեցավ աստղերի սպեկտրների ուսումնասիրման համար։ Իր առաջարկությամբ պատրաստված գործիքով ստանալով Արեգակի սկավառակի տարբեր մասերի սպեկտրները՝ Բելոպոլսկին ուսումնասիրեց Արեգակի առանցքային պտույտը (1923)։ Այնուհետև ցույց տվեց, որ այդ պտույտի արագությունը 1925–1933 թվականներին որոշ չափով փոփոխվել է, որը և հաստատվեց այլ աստղագետների դիտումներով։
Բելոպոլսկին ուսումնասիրելով ցեֆեիդների տեսագծային արագությունները, հայտնաբերեց նրանց պարբերական տատանումները։ Այդ փաստը հետագայում մեկնաբանվեց որպես ցեֆեիդների բաբախումներ։ Նա զբաղվել է նոր աստղերի սպեկտրներով, ինչպես նաև՝ գիսավորների գեսերի ֆիզիկական բնույթի և քիմիական բաղադրության հարցերով։
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 2, էջ 366)։