Zpočátku se profilovala jako fytopatoložka, věnovala se mimo jiné chorobám vinné révy.
Postupem času se ve své práci specializovala na taxonomii vodních hyfomycetů, hub osídlujících rostlinný opad ve vodních ekosystémech. Zájem o studium těchto hub u ní podnítil její manžel, uznávaný algolog Petr Marvan. Vedle kurátorské práce v České sbírce mikroorganismů se intenzivně věnovala taxonomii a servisní identifikaci mikroskopických hub a aktivně se zapojovala do výzkumných projektů.
Spolupracovala s mnoha zahraničními specialisty, často sbírala vzorky v zahraničí (Holandsko, Kanada, Švédsko, Maďarsko, Rakousko, Portugalsko a j.). Přednášela na konferencích a sympoziích, spolupracovala s odborníky z řady zemí a předávala své zkušenosti dalším generacím mykologů.
V rámci svých výzkumných aktivit založila sbírku vodních hyfomycetů, kterou systematicky rozšiřovala o unikátní kmeny získané ze svých sběrů, i díky spolupráci se zahraničními mykology. Tato svého druhu jedinečná sbírka obsahuje přibližně tisíc izolátů a zahrnuje mimo jiné i 29 nových rodů a 71 nových druhů, které Ludmila popsala sama nebo ve spolupráci se svými kolegy.
Svou vědeckou prací významně ovlivnila několik generací mykologů u nás i v zahraničí.

Biologický ústav ČSAV v Praze,
Výzkumná stanice pro základní agrotechniku a hnojení v Pohořelicích,
od roku 1965 Česká sbírka mikroorganismů MU v Brně - byla dlouhá léta vedoucí sbírky mikroskopických hub (založila sbírku vodních hyfomycet)

článek v odborném periodiku

"Vzpomínka na Ludmilu Marvanovou (22. 2. 1931 – 16. 1. 2024)"

"Rozhovor s Ludmilou Marvanovou u příležitosti jejích 90. narozenin"