Заслуженный профессор МГУ.
Научные интересы  связаны с изучением физиологии и биохимии пропионовокислых бактерий — продуцентов витамина В12 , антиокислительных ферментов, пропионовой кислоты, компонента заквасок крупных сычужных сыров. Они обладают антимутагенной активностью, устойчивостью к солям желчных кислот и кислотности и  являются перспективными пробиотиками. Кафедра микробиологии является центром изучения этой группы бактерий. Другое научное направление связано с изучением стрессовых ответов микроорганизмов. Обнаружено, что про- и эукариоты секретируют метаболиты с защитными и реактивирующими свойствами. У изученных объектов эти вещества  имеют белковую природу и их структура является предметом наших исследований.
С 1973- 2005 г. читала курс лекций “общая микробиология” для студентов биологического факультета, а также спецкурсы “Микробиологический синтез витаминов,” “Промышленная микробиология”(1985-2014), “Археи” , “Стрессология. Стрессы у бактерий” (с 2001- по настоящее время). С 1980 г. руководила научными семинарами студентов 3-го курса, с 1974 -научной работой дипломников, аспирантов и стажеров. Подготовлено 32 кандидата наук. Научные исследования проводятся совместно с сотрудниками Института биоорганической химии РАН, Института микробиологии РАН, Института биохимии и физиологии микроорганизмов (Пущино) по теме “Внеклеточные полипептиды микроорганизмов с реактивирующими и протекторными свойствами — новые природные пребиотики”. Опубликовано 3 монографии и 4 учебных пособия.
Количество цитируемости статей в журналах по данным Web of Science – 261. Scopus: 312.

Избранные публикации:

• Vorobjeva L., Leverrier P., Boyaval P., Khodjaev E., Jan G. Antistress activity of Propionibacterium freudenreichii: identification of reactivative protein  // Antonie van Leeuwenhoek Int. J . of General and Molecular Microbiology. 2004. V. 85. № 1, P. 53-62. DOI.
• Воробьева Л.И. Стрессоры, стрессы и выживаемость бактерий  // Прикл. Биохимия и Микробиология. 2004. Т.40. № 5. С.261-269.
• Воробьева Л.И. Абилев С.К.  Антимутагенные свойства бактерий  // Прикл. Биохимия и Микробиология. 2002. Т. 38. № 2.  С. 97-107. 
• Рогожин Е.А.,  Воробьева Л.И.,  Ходжаев Е.Ю. Оптимизация фракционирования и структурный анализ реактивирующего фактора Luteococcus japonicus subsp. casei  // Микробиология. 2019. Т. 88. № 2. С. 137-143