學術研究領域主要包括數量行銷模型,新產品擴散,娛樂行銷,品牌和品牌管理,廣告,以及行銷和金融的結合領域。現有多篇論文在被Management Science, Marketing Letters, Information Systems and e-Business Management (SSCI)、《中國軟科學》、《南開管理評論》、《科學學研究》等國內外優秀學術刊物接受,同時還有多篇工作論文在各大國際權威期刊在審。多次應邀參與Marketing Science Conference等國際一流的行銷研討會。主持一項國家自然科學基金青年項目。指導的博士生獲得2012年中國行銷科學博士生論壇甘碧群優秀論文獎。
劉霞是美國行銷科學院(MSI)、美國行銷科學會(Society for Marketing Science)、美國市場行銷協會(AMA)、美國運籌學和管理科學研究所(Informs)會員,同時擔任《行銷科學學報》主編助理,國家自然科學基金評審專家。