Орлова Татьяна Юрьевна признанный в мире специалист в области изучения морских микроводорослей. Более тридцати лет Татьяна Юрьевна руководит группой изучения фитопланктона ИБМ (ННЦМБ) ДВО РАН, с 2016 года в качестве научного руководителя созданной ею Лаборатории морской микробиоты. В лаборатории проводятся исследования по таксономии, экологии, физиологии, генетике и биохимии морских микроводорослей планктона и бентоса дальневосточных морей РФ. Особое внимание уделяется экологическим аспектам функционирования морских микробиомов, в том числе изучению микроводорослей, вызывающих цветение воды и продуцирующих опасные для экосистем и человека фикотоксины. Одним из важнейших направлений работы коллектива под руководством Татьяны Юрьевны является формирование, хранение и управление отечественной биоресурсной коллекцией морских микроводорослей и цианобактерий, включая продуцентов фикотоксинов, мониторинг вредоносных цветений микроводорослей (ВЦВ) и биотоксичности морских акваторий Дальневосточного Федерального округа. Орлова Т.Ю. автор и соавтор 150 научных работ, в том числе 5-ти  монографий. Под руководством Татьяны Юрьевны защищены 6 кандидатских диссертаций по специальности «гидробиология» и «экология».