馬海霞主要從事套用化學的教學和研究工作,參與撰寫著作《果品生物加工技術與資源循環經濟》(科學出版社),教材《食品工程技術原理》(化學工業出版社),先後獲得陝西省科學技術二、三等獎,陝西省自然科學優秀學術論文二等獎,陝西省國防科學技術進步一等獎。在《J. Phys. Chem. A》、《Chemical Physics》、《Journal of Hazardous Materials》、《Journal Thermal Analysis & Calorimetry》、《Journal of Analytical and Applied Pyrolysis》、《Thermochimica Acta》、《Journal Molecule Structure》、《中國科學B輯》、《Journal of Chinese Chemistry》、《Journal Molecule Structure (THEOCHEM)》、《Journal of the Chinese Chemical Society》和《化學學報》等國內外著名期刊上公開發表論文50餘篇,其中30餘篇被SCI等國際著名索引收錄。作為課題負責人主持國家自然科學基金、陝西省自然科學基金、陝西省教育廳基金、江蘇省博士後基金等12項基金和委託研究項目。作為主要完成人完成國家自然科學基金項目2項,作為主要參與人參加國家科技部星火計畫項目、陝西省自然科學基金項目等多項課題的研究工作,所參與課題已有3項通過廳局級驗收或鑑定。2006年獲陝西省青年科技獎,2006年被評為陝西省青年突擊手,博士學位論文獲得陝西省優秀博士學位論文。