Член-корреспондент (1974) АМН СССР, доктор медицинских наук (1955), профессор (1956). Основатель сибирской научной школы терапевтов.

Исследовал затяжной септический эндокардит, диффузные болезни соединительной ткани, гематологические заболевания. Разрабатывал вопросы краевой патологии, нефрологии, профессиональной патологии (вибрационная болезнь), санаторно-курортного дела в Сибири, медицинской истории, клинической казуистики.

Окончив 3-й Московский медицинский институт (1941), А.А.Демин участвовал в Великой отечественной войне. После демобилизации (1945) окончил клиническую ординатуру и работал на кафедре терапии 1-го Московского мединститута под руководством академика АМН Е.М.Тареева. С 1953 по 1977 г. заведовал кафедрой госпитальной терапии Новосибирского медицинского института (ныне НГМУ). Член бюро Сибирского филиала АМН СССР.

С 1953 г. был бессменным председателем Новосибирского научного общества терапевтов, зам. председателя Всесоюзного нефрол. об-ва (1974), зам. председателя президиума правления Всероссийского общества терапевтов (1969), членом правления Всесоюзного (1973) и Всероссийского (1968) обществ кардиологов.

В 1959 году по инициативе А.А.Демина был открыт пригородный кардиологический санаторий «Речкуновка».

Автор 260 научных работ по вопросам кардиологии, нефрологии, гематологии, ревматологии и др.

Почетный профессор НГМУ. Имеет государственные награды.