микрохирургия, эндопротезирование суставов, остеосинтез, реконструктивные операции) ревмаортопедических заболеваний, переломов и спортивной травмы суставов, исследованию механизмов и природы низкого трения суставных хрящей. Установил ранее неизвестное свойство синовиальной среды обеспечивать высокую антифрикционность хрящей в суставах в силу жидкокристаллического состояния синовиальной жидкости и присутствия в ней мезогенных соединений холестерина. Разработал новые лекарственные препараты – модификаторы свойств синовиальной жидкости, технологии получения жидкокристаллической биосубстанции для их изготовления, методы терапии суставной патологии с их применением, трибометрическое оборудование и способы изучения натуральных и искусственных смазочных сред, антифрикционные полимерные материалы для медицины.
Внедрил в Республике Беларусь артроскопическую хирургию крупных суставов и эндопротезирование коленного сустава, содействовал широкому применению в клинической практике методов эндопротезирования тазобедренного сустава при ревмаортопедических заболеваниях и травматических повреждениях. Практическим итогом работы Е. Д. Белоенко стало создание первого ревма-ортопедического отделения, а затем Республиканского центра патологии суставов и спортивной травмы на базе Белорусского НИИ травматологии и ортопедии.
Разработанные Е. Д. Белоенко лечебно-диагностические технологии, применяемые при ревмаортопедических заболеваниях и травмах суставов, отличаются глубоким экспериментальным обоснованием и длительными наблюдениями клинических результатов. Они использовались при создании методических документов, инструкций и приказов Министерства здравоохранения Республики Беларусь, регламентирующих работу ортопедо-травматологической службы, в том числе при оказании помощи больным с патологией суставов и белорусским спортсменам при подготовке к Олимпийским играм. Разработки защищены пакетом охранных документов.
Являлся членом международного общества хирургов травматологов-ортопедов (SICOT) с 1997 г., членом президиума белорусских обществ травматологов-ортопедов, биофизиков и фотобиологов. Избран академиком Белорусской инженерной академии (1996).
Награжден серебряной медалью им П. Л. Капицы «Автору научного открытия».