В 2005–2009 гг. О.Н. Зефирова полностью читала общий курс лекций «История и методология химии» [1] для студентов пятого курса. В 2007 г. ею опубликован учебник «Краткий курс истории и методологии химии» , рекомендованный студентам и аспирантам химических факультетов ВУЗов учебно-методическим советом по химии УМО по классическому университетскому образованию Мин. обр. РФ. С 1999 г. по настоящее время О.Н. Зефирова читает часть лекций по общему курсу «История химического факультета» для студентов (5 семестр). Основным пособием по этому курсу стал опубликованная в 2009 г. книга по истории Химического факультета МГУ [2]. О.Н. Зефирова являлась автором или соавтором одиннадцати глав этой книги.

На кафедре физической химии О.Н. Зефировой проводились разнообразные исследования в области истории и методологии химии. В ходе этих работ были, в частности, найдены новые уникальные архивные документы, позволившие существенно дополнить научные биографии профессоров и сотрудников Московского университета: Иоганна Фридриха Гутта [3], Александра Дмитриевича Булыгинского[4] , Евгения Ивановича Шпитальского [5], Владимира Васильевича Марковникова [6], Николая Дмитриевича Зелинского [7], Василия Васильевича Потемкина [8]. О.Н. Зефировой с соавторами предложена современная интерпретация работы 1778 года профессора Московского университета Ивана Андреевича Сибирского «Химическое рассуждение о сгораемых телах, естеством и искусством произведенных» [9], обнаружены интересные данные о научных исследованиях сотрудников химического факультета МГУ, погибших в годы Великой Отечественной войны [10], а также проведены работы по систематизации фактического материала о различных аспектах преподавания в Московском университете таких дисциплин как «Агрохимия», «Медицинская химия», «История химии», «Хими¬ческая технология» (см., например [11].).

В настоящее время Ольга Николаевна Зефирова работает на кафедре медицинской химии и тонкого органического синтеза, где читает два базовых спецкурса «Основные аспекты медицинской химии» и «Методы органической и медицинской химии в оптимизации структурных прототипов лекарств» для студентов Химического факультета, а также двухсеместровый общий курс органической химии для студентов фармацевтического отделения факультета Фундаментальной медицины. О.Н. Зефирова является одним из основных авторов первой программы по специализации в области медицинской химии в нашей стране, по ее программам эти курсы читаются в настоящее время в некоторых университетах России. В 2012 году О.Н. Зефировой защищена первая в России докторская диссертация по специальности 02.00.16 «Медицинская химия» («Каркасные и мостиковые фрагменты в дизайне физиологически активных веществ»).

О.Н. Зефирова являлась научным руководителем или соруководителем четырех кандидатских диссертаций и более 30 дипломных работ как по историко-химической, так и по медхимической тематикам. Ею опубликовано более 100 научных работ в ведущих российских и зарубежных журналах, учебник, несколько методических пособий и статей в тематических сборниках, два патента и около двадцати научно-популярных работ.

1. О.Н. Зефирова. Краткий курс истории и методологии химии. Ред. В.В. Лунин. М.: Анабасис, 2007, 140 с.
2. Химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Отв. редактор – академик В.В. Лунин. – М.: Ателье профессиональной печати, 2009, 360 с.
   
3. а) О.Н. Зефирова, М.В. Кирюхин, И. Е. Лубнина, В. В. Лунин. Химик Московского университета Иван Федорович Гутт (1879–1933). Часть I. Новые факты биографии и выпускные работы. Вестн. Моск. Ун-та. Серия 2. Химия, 2010, Т. 51, №2, 139–143. б) М.В. Кирюхин, Е.Р. Вахитова, О.Н. Зефирова. Химик Московского университета Иван Федорович Гутт (1879–1933). Часть II. Научные работы 1901–1912 гг. Вестн. Моск. Ун-та. Серия 2. Химия, 2011, Т. 52, №1, 74–79.
   
4. О.Н. Зефирова, И.Е. Лубнина. Из истории премий русского физико-химического общества. Александр Дмитриевич Булыгинский. В изд.: Химические и естественнонаучные общества: история, основатели, роль в развитии химического образования и науки. Отв. ред. В.М. Тютюнник. Тамбов; М.; СПб.; Баку; Вена: Изд-во «Нобелистика», 2008. С. 145–150.
   
5. а) О.Н. Зефирова, Т.В. Богатова. Евгений Иванович Шпитальский. Вестник Моск. Ун-та. Серия 2. Химия. 2002, т. 43, № 2, 119–123. б) О.Н. Зефирова, И.Е. Лубнина, В.В. Лунин. Из истории химических и естественнонаучных обществ. Евгений Иванович Шпитальский. В изд.: Химические и естественнонаучные общества: история, основатели, роль в развитии химического образования и науки. Отв. ред. В.М. Тютюнник. Тамбов; М.; СПб.; Баку; Вена: Изд-во «Нобелистика», 2008. Стр. 295–300.
6. О.Н. Зефирова, Н.С. Зефиров. Владимир Васильевич Марковников и Московский университет. Вестник Моск. Ун-та. Серия 2. Химия. 2004. Т. 45. №6, 350–356.
7. .Н. Зефирова. Химия в Московском университете в конце XIX – начале XX вв. Об одной объяснительной записке профессора Н.Д. Зелинского. В сб. Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела: Материалы X Международной научной конференции. Уфа, изд-во Реактив, 2009, С.212–216.
   Т.В. Богатова, О.Н. Зефирова.Василий Васильевич Потемкин – декан Химического факультета МГУ. Вестник Моск. Ун-та. Серия 2. Химия. 2002, Т. 43, № 2, 124–126.
   
8. а) О. Н. Зефирова, И. Е. Лубнина. Химия в Московском университете в XVIII веке. Иван Андреевич Сибирский (1745–1783). Вестник Моск. Ун-та. Серия 2. Химия. 2005. Т. 46. №3, С. 122–127. б) О.Н. Зефирова. И.Е. Лубнина, Н.С. Мельник. В.В. Лунин. Химия в Московском университете в XVIII веке. Работа И.А. Сибирского «Химическое рассуждение о сгораемых телах естеством и искусством произведенных». Вестник Моск. Ун-та. Серия 2. Химия. 2008. Т. 49. №3, С. 420–425.
   
9. О.Н. Зефирова, И.Е. Лубнина. Леонид Евгеньевич Агрономов. Вестник Моск. Ун-та. Серия 2. Химия. 2002, Т. 43, № 2, С. 127–130.
10. О. Н. Зефирова, И. Е. Лубнина. Из истории исследований на кафедрах органического цикла химического факультета МГУ. Вестник Моск. Ун-та. Серия 2. Химия. 2005. Т. 46. №5, С. 358–360.
    
11. а) О.Н. Зефирова, Е.Д. Матвеева, Н.С. Зефиров. О преподавании предмета медицинская химия (medicinal chemistry) в Московском университете. Вестник Моск. Ун-та. Серия 2. Химия. 2002, Т. 43, № 4, С. 251–256. б) О.Н. Зефирова, Н.С. Зефиров. Об истории возникновения и развития концепции биоизостеризма. Вестник Моск. Ун-та. Серия 2. Химия. 2002, Т. 43, № 4, С. 212–220. в) О.Н. Зефирова, М.В. Дегай, В.В. Лунин. Во­просы безопасности химических производств в трудах профессоров и преподавателей Московского уни­вер­ситета в дореволюционный период. Альманах современной науки и образования. 2008. №11 (18). С. 71–77.