烏倫貝克是幾何分析領(lǐng)域的創(chuàng)始人之一。在早期的工作中，她在高維彎曲空間中找出了肥皂泡的形狀。她的研究興趣還包括非線性偏微分方程，微分幾何，規(guī)范理論，拓?fù)淞孔訄稣摵涂煞e系統(tǒng)。

阿貝爾獎委員會提供的資料稱，烏倫貝克最著名的工作集中在規(guī)范理論上。她的研究分析了楊-米爾斯方程的四個維度，為粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型和量子引力理論奠定了一些分析基礎(chǔ)。她的論文也啟發(fā)了數(shù)學(xué)家Cliff Taubes和Simon Donaldson。

烏倫貝克是數(shù)學(xué)和科學(xué)領(lǐng)域性別多樣性的堅定倡導(dǎo)者。她曾表示她意識到自己是年輕的女性數(shù)學(xué)家的榜樣。但她說，做一個榜樣很難，“因?yàn)槟阏嬲枰龅氖窍驅(qū)W生展示一個不完美的人仍然可以成功?！?/p>