В 1987 году окончил Московский инженерно-физический институт, где начал работать в должности инженера-преподавателя.
С 1991 года работает в ОИЯИ.
В проекте «Глубоководные телескопы на озере Байкал» занимался моделированием отклика прототипа нейтринного телескопа НТ-200.
Создал методику восстановления координатных параметров треков атмосферных мюонов.
В 2002 году был отмечен благодарностью РАН за создание Байкальского нейтринного телескопа НТ-200.
С 2002 года — руководитель эксперимента Baikal-GVD в ОИЯИ.
Руководит ежегодными экспедициями на озеро Байкал, где происходит сборка, отладка и эксплуатация нейтринного телескопа.
Под его руководством разработан и реализован новый алгоритм определения с высокой точностью координатных и энергетических параметров мюонных событий.
И. А. Белолаптиков — соавтор более 100 научных работ.