В 1950 году окончил физический факультет Московского государственного университета и начал работу в Институте кристаллографии АН СССР в лаборатории, которую возглавлял А.В. Шубников.
За короткое время Иван Степанович Желудев стал одним из ведущих специалистов в области диэлектрических кристаллов (сегнетоэлектриков), пьезоэлектриков, пироэлектриков, электрооптических кристаллов. В 1960 году И.С. Желудев возглавил Лабораторию электрических свойств кристаллов.
Основные публикации:
Физика кристаллических диэлектриков / И. С. Жёлудев. АН СССР. Ин-т кристаллографии. - Москва : Наука, 1968. - 463 с. : ил.
Электрические кристаллы / И. С. Жёлудев. - Москва : Наука, 1969. - 215 с. : ил. (2-е изд. - 1979, 200 с.).
Основы сегнетоэлектричества / И. С. Жёлудев. - Москва : Атомиздат, 1973. - 472 с. : ил.
Симметрия и её приложения / И. С. Жёлудев. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Энергоатомиздат, 1983. - 303 с. : ил.
А. М. Балбашов, И. С. Желудев, А. В. Залесский, В. Г. Кривенко, Т. А. Химич, “Наблюдение ЯМР от ядер в доменах и на краю доменных границ в кристалле YFeO$_{3}$, обогащенном изотопом Fe$^{57}$”, Физика твердого тела, 29:8 (1987), 2562–2564
2.
Т. М. Перекалина, С. А. Черкезян, И. С. Желудев, “Магнитная анизотропия кубической кобальт-марганцевой шпинели Co$_{2.4}$Mn$_{0.6}$O$_{4}$”, Физика твердого тела, 29:6 (1987), 1853–1855
3.
В. В. Гладкий, В. А. Кириков, И. С. Желудев, И. В. Гаврилова, “Влияние механических напряжений на диэлектрическую проницаемость Rb$_{2}$ZnCl$_{4}$–сегнетоэлектрика с несоразмерной фазой”, Физика твердого тела, 29:6 (1987), 1690–1697
4.
Е. Г. Розин, М. Н. Шипко, И. С. Желудев, “Влияние электрического поля на электронный обмен между ионами Fe$^{2+}$ и Fe$^{3+}$ в магнетите”, Физика твердого тела, 29:5 (1987), 1532–1533
5.
Е. Г. Розин, И. С. Желудев, М. Н. Шипко, “Влияние электрического поля на сверхтонкую структуру ЯГР спектров феррита Mn$_{0.8}$Zn$_{0.2}$Fe$_{2}$O$_{4}$”, Физика твердого тела, 29:1 (1987), 220–223
1986
6.
В. В. Гладкий, А. М. Джабраилов, В. А. Кириков, Б. Бржезина, И. С. Желудев, “Температурная зависимость спонтанной поляризации K$_{2}$SeO$_{4}$ — несобственного сегнетоэлектрика с несоразмерной фазой”, Физика твердого тела, 28:8 (1986), 2397–2401
7.
Е. Г. Розин, М. Н. Шипко, И. С. Желудев, “Особенности влияния обработки в электрическом поле на структуру и свойства Ca-замещенных гексагональных ферритов”, Физика твердого тела, 28:3 (1986), 902–905
1985
8.
А. М. Джабраилов, В. А. Кириков, В. В. Гладкий, И. С. Желудев, “О нелинейных электромеханических свойствах несоразмерной фазы кристаллов фторбериллата аммония”, Физика твердого тела, 27:11 (1985), 3465–3467
9.
Д. Г. Санников, И. С. Желудев, “О возможности фазового перехода с возникновением спонтанного тороидного момента в борацитах никеля”, Физика твердого тела, 27:5 (1985), 1369–1372
10.
Т. В. Дмитриева, И. С. Желудев, И. С. Любутин, Р. И. Чалабов, “Аномалии температурной зависимости параметров мёссбауэроских спектров в оксифторидном феррите лития, вызванные примесными ионами кобальта”, Физика твердого тела, 27:3 (1985), 919–921
1976
11.
И. С. Желудев, “Оптическая активность кристаллов под действием электрического поля (электрогирация)”, УФН, 120:4 (1976), 702–704; I. S. Zheludev, “Optical Activity of Crystals Under the Action of an Electric Field (Electrogyration)”, Phys. Usp., 19:12 (1976), 1029–1030
И. С. Желудев, “Электрооптические явления в кристаллах”, УФН, 88:2 (1966), 253–286; I. S. Zheludev, “Electro-optical effects in crystals”, Phys. Usp., 9:1 (1966), 97–116
Г. В. Спивак, Э. Играс, И. С. Желудев, “Об особенностях доменной структуры сегнетоэлектриков, выявляемых при электронномикроскопической визуализации”, Докл. АН СССР, 122:1 (1958), 54–57
1957
14.
В. М. Фридкин, Н. Т. Кашукеев, И. С. Желудев, “К теории фотоэлектретов”, Докл. АН СССР, 117:5 (1957), 804–807