Доктор медичних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України.

Наукова тематика різнобічна та стосується перш за все нейродегенеративних, генетичних, судинних, інфекційно-алергічних захворювань головного мозку, перебігу гострих і хронічних порушень мозкового кровообігу, уражень периферичної нервової системи, наслідків черепно-мозкових травм.

Професор Ю. І. Головченко має близько 400 опублікованих робіт у наукових фахових виданнях України та міжнародних виданнях, серед них монографії, посібники, методичні рекомендації, статті, більше 60 впроваджень та патентів.

Професор Головченко Ю. І. входить до складу редакційних рад ≥10 фахових видань, у т.ч. «Український медичний часопис», «Український вісник психоневрології», «Ліки України», «Сімейна медицина», «Український неврологічний журнал», «Інноваційні технології в медицині», Збірник наукових праць співробітників НУОЗ України імені П. Л. Шупика, «Мистецтво лікування», «Судинні захворювання головного мозку».

Головченко Ю.  І. є головою Спеціалізованої вченої ради Д 26.613.01 із захисту докторських та кандидатських дисертацій за спеціальністю 14.01.15 «Нервові хвороби» та членом експертної проблемної комісії за спеціальністю 14.01.15 «Нервові хвороби». Головченко Ю. І. є членом вченої ради НУОЗ України імені П. Л. Шупика, вченої ради та трудового колективу терапевтичного факультету.

Професор Головченко Ю. І. входить у Міжнародне товариство рухових розладів (Movement Disorders Society).

Консультує хворих за направленням лікувальних установ України та м. Київ. Щотижнево здійснює обходи в базовому неврологічному відділенні КНП «Київська міська клінічна лікарня №9». Є експертом ДУ «Головне бюро судово-медичної експертизи МОЗ України». Має вищу лікарську категорію.