Les travaux menés par Hélène Budzinski portent sur la caractérisation de la pollution chimique dans tous ses états et couvrent deux domaines de recherche :

La chimie analytique ultra-traces, afin de développer des méthodes originales d’étude globale de la contamination chimique de l’environnement, prenant en compte ″l’effet mélange″ à faibles doses, en plus des polluants classiques (pesticides, hydrocarbures…). Elle permet ainsi d’identifier des contaminants d’intérêt émergent – additifs alimentaires, produits de soins corporels, médicaments…
L’étude de l’écodynamique des micropolluants : des sources de contamination (en lien avec les usages domestiques ou industriels) au devenir et à leur impact dans l’environnement (suivre leur transformation, déterminer l’impact sur la faune et la flore).