Les domaines de recherche actuels de Lynn Hildemann comprennent les sources et la dispersion des aérosols intérieurs, les propriétés physicochimiques des aérosols organiques et l'évaluation de l'exposition humaine aux PM.

Le professeur Hildemann est titulaire d'un baccalauréat, d'une maîtrise et d'un doctorat en sciences de l'ingénierie environnementale du California Institute of Technology. Elle est auteur de plus de 70 publications évaluées par des pairs, dont quatre avec plus de 600 citations chacune, et 15 autres avec plus de 100 citations chacune. Elle a été honorée par les Young Investigator Awards de la NSF et de l'ONR, le Kenneth T. Whitby Award de l'AAAR (1998) et le Stanford's Gores Award for Teaching Excellence (2013) ; elle a également été co-récipiendaire du Haagen-Smit Outstanding Paper Award d'Atmospheric Environment (2001).

Elle a siégé à des comités consultatifs pour le Bay Area Air Quality Management District et pour le California Air Resources Board, et en tant que rédactrice associée pour Environmental Science & Technology, et pour Aerosol Science and Technology. Elle est actuellement membre du conseil consultatif pour Environmental Technologie scientifique.

À Stanford, le professeur Hildemann a été directeur de département associé, a présidé le comité de la bibliothèque de l'école d'ingénierie et le comité universitaire des affaires judiciaires, et a été élu au sénat de la faculté de l'université.