Научные исследования Н.А. Смирновой относятся к физической химии растворов, термодинамике фазовых равновесий, молекулярно-статистической теории флюидных систем; в последние годы особое внимание уделяется системам с надмолекулярной организацией.

        С 2000 г. Н.А. Смирнова совместно с проф. А.Г. Морачевским руководила ведущей научной школой «Термодинамика и молекулярно-статистическая теория сложных флюидных систем». В настоящее время она – руководитель научной школы «Физическая химия сложных флюидных систем».

        Вот уже более 40 лет Н.А. Смирнова постоянно читает курсы лекций (статистическая термодинамика, физическая химия, молекулярные теории растворов), руководит работами студентов и аспирантов.

        Н.А. Смирнова – член Научного совета по химической термодинамике РАН и Научного совета РАН по коллоидной химии и физико-химической механике, председатель секции физической и коллоидной химии Всероссийского химического общества имени Д.И. Менделеева, член редакционных коллегий «Журнала физической химии», «Журнала прикладной химии» и журнала «Жидкие кристаллы». Исследования Н.А. Смирновой были отмечены Государственной премией СССР (1987 г.), трижды (1976, 1984 и 2004 гг.) ей присуждалась премия Санкт-Петербургского (Ленинградского) университета за лучшие научные работы года. В 1999 г. она удостоена почетного звания «Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации», в 2003 г. награждена орденом Дружбы. В 2005 г. избрана почетным профессором Санкт-Петербургского университета.