Он одним из первых проанализировал наличие в высших растений антиоксидантов
Занимался исследованиями по систематике и характеристике растений многих семейств: зонтичные, сложноцветные, колокольчиковые, барбарисовые, лютиковые, берёзовые. Впервые получил данные о связи систематического положения и химического состава (тритерпеноиды, стероиды, флавоноиды) некоторых групп растений дальневосточной флоры, важных для целей практического использования.
Одним из первых проанализировал наличие в высших растений антиоксидантов. Результаты научных исследований П. Г. Горового были внедрены в пищевую промышленность и привели к созданию «Уссурийского бальзама».
Горовой — один из создателей Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН; в настоящее время (2012) — заведующий лаборатории хемотаксономии растений в этом институте.
Член-корреспондент РАН с 7 декабря 1991 года. Академик РАН (по отделению биологических наук) — с 29 мая 1997 года.