Основатель научной школы «Музыкальная семантика», развивающей концепцию смысловой организации и технологии структурно-семантического анализа музыкального текста. Докторская диссертация на тему «Семантические процессы в музыкальной теме» защищена в Москве в Государственном институте искусствознания (утв. ВАК РФ 19.01.2001 г.). На основе авторской концепции проблемная научно-исследовательская Лаборатория музыкальной семантики развёртывает идеи в двух областях науки: фундаментальной и прикладной. Отсутствие традиции структурно-смыслового анализа содержания музыки постоянно негативно сказывается и в профессиональном исполнительстве, и в педагогике, снизу доверху построенных на узкограмматической ориентации. Проблемы чтения, смысловой расшифровки и интерпретации музыкального текста решаются в лаборатории на основе семиотического подхода. Исследованиями установлено, что смысловые составляющие музыкального текста объективно структурны. Они формализуются, как и наполняющие текст грамматические элементы, и, следовательно, могут подвергаться специальному анализу и расшифровке свёрнутой в знаки информации. На основе концепции мигрирующей интонационной формулы Л.Н. Шаймухаметовой, в свою очередь, были созданы исследования, развивающие её в направлении музыкальной лексикографии и этимологии музыкальных значений.
Сотрудниками лаборатории под руководством Л.Н. Шаймухаметовой были защищены и утверждены ВАК РФ кандидатские и докторские диссертации. Среди них: кандидатские - Алексеева И.В. «Тематизм бассо-остинатных жанров в инструментальной музыке западноевропейского барокко» (2002); Асфандьярова А.И. «Интонационная лексика образов пасторали в тематизме фортепианных сонат Й. Гайдна» (2003); Кириченко П.В. «Семантические аспекты работы исполнителя с музыкальным текстом (на примере клавирных произведений XVII – XVIII вв.» (2003); Кривошей И. М. «Внемузыкальные компоненты вокального произведения (на примере романсов С. Рахманинова)» (2005); Кузнецова Н. М. «Творческое взаимодействие исполнителя с музыкальным текстом (на примере инструктивных сочинений И.-С. Баха для клавира)» (2005); Байкиева Р. М. «Герой и персонаж в тексте произведений детского фортепианного репертуара» (2010); Гордеева Е. В. «Лексикография смысловых структур клавирных уртекстов И.-С. Баха» (2010) и др.; докторские - Алексеева И.В. Бассо-остинато и его роль в организации инструментальной музыки барокко (2006); Гарипова Н.Ф. «Башкирское фортепианное искусство: исполнительство, образование, композиторское творчество» (2010) и др. Исследования были изданы в виде монографий, статей, учебных пособий.
Параллельно лабораторией выполнялась адаптация полученных знаний к области практической семантики в деятельности профессионалов-исполнителей и педагогов. Опубликованы учебные пособия, брошюры, авторские программы. Так, в издательском проекте «В помощь слушателям ФПК» было опубликовано 15 брошюр по проблеме творческого взаимодействия исполнителя с музыкальным текстом. Среди них: Н. Кузнецова Нетрадиционные формы работы над полифоническими произведениями И.-С. Баха в классе общего фортепиано. – Уфа: РИЦ УГИИ, 2001; А. Асфандьярова Семантика и артикуляция образов пасторали в медленных частях фортепианных сонат Гайдна. – Уфа: РИЦ УГИИ, 2001; И. Алексеева Интонационная лексика западноевропейского барокко (на примере бассо-остинатных жанров). – Уфа: РИЦ УГИИ, 2002 и др.; идеи получили развитие в авторских инновационных программах Л.Н. Шаймухаметовой для фортепианных отделений музыкальных вузов «Основы музыкального интонирования»: (1998) (гриф Мин.-ва культуры РФ); Введение в специальность «Музыковедение» (2000); Поэтика и семантика музыкального текста (2011) и др.
Л.Н. Шаймухаметова является главным редактором Научно-методического вестника лаборатории музыкальной семантики «Креативное обучение в ДМШ» (выходит с 2008 г.), публикующего разработки инновационного профиля «Современная наука - педагогу-практику» для слушателей ФПК и преподавателей музыкальных школ. Издание имеет широкую географию подписчиков в России и за рубежом.
Л.Н. Шаймухаметовой опубликовано более 150 исследовательских научных работ фундаментального и прикладного направления, среди них: монографии - Семантический анализ музыкальной темы: М., 1998; Мигрирующая интонационная формула и семантический контекст музыкальной темы: М., 1999; статьи – в том числе: Семантический анализ музыкального текста (о разработках проблемной научно-исследовательской Лаборатории) // Проблемы музыкальной науки / Российский научный специализированный журнал. – 2007. – № 1; О научных разработках проблемной научно-исследовательской Лаборатории музыкальной семантики//Этот многообразный мир музыки... Сб. ст.. – М.: Государственный институт искусствознания, 2010. – С. 97–42; Креативное обучение на уроках сольфеджио// Как учить музыке одаренных детей. Мастер-класс, Москва: Классика-XXI, 2010. С. 193-221; учебные пособия – в том числе: «Музыкальный букварь в играх, загадках, картинках» для ДМШ. Гриф Мин.-ва культуры РФ /соавт. Р. Исламгулова.-Уфа, 2000 г.; Маскарад и карнавал. Исполнительский сценарий «Турецкого рондо» Моцарта для концертного исполнения с участием 2-х ф-но, с аудио и видеоприложением.- Уфа: ЛМС, 2012.
Лаборатория постоянно издаёт сборники статей, в том числе, межвузовских. Среди них: Вопросы поэтики и семантики музыкального текста: Межвуз. сб. ст. / РАМ им. Гнесиных. – М., 1998. – Вып. 150; Историко-теоретические проблемы музыкознания: Межвуз. сб. ст. / РАМ им. Гнесиных. – ЛМС., М.,1999. – Вып. 156; Художественный мир музыкального произведения: сб. ст. / ЛМС. – Уфа: РИУ УГИИ, 2001; Внемузыкальные компоненты композиторского текста: сб. ст. / ЛМС. – Уфа: РИЦ УГИИ, 2002; Музыкальный текст и исполнитель: сб. тр. / ЛМС. – Уфа: РИЦ УГАИ, 2004; Музыкальное содержание: наука и педагогика. – Уфа: РИЦ УГАИ, 2005; Музыка прошлого и современность: сб. ст. – Уфа: ЛМС УГАИ, 2010 и др. (полный список изданий всех авторов расположен на официальном сайте лаборатории по адресу: www.lab-ms.narod.ru).
Л.Н. Шаймухаметова - организатор, составитель и главный редактор российского специализированного журнала «Проблемы музыкальной науки» (учредители – 12 российских музыкальных вузов, входит в перечень ВАК РФ). Печатает статьи на языках оригинала – русском, английском, немецком. Журнал включён в международные и российские базы цитирования, распространяется через библиотеки и сайты ведущих университетов США и Европы.
Засл. деят. иск. Российской Федерации и Республики Башкортостан, член Международной Ассоциации ученых «Word and Music» (WMA), член диссертационного совета Магнитогорской государственной консерватории. Имеет Почётную грамоту Академии наук РФ «За большой вклад в развитие отечественной науки».
Организатор Всесоюзного научно-практического семинара «Искусство, наука, техника: пути сопряжения» (Уфа, 1990); III Всероссийской научно-практической конференции «Музыкальное содержание: наука и педагогика» (Уфа, 2004). Участвовала в IV Международном симпозиуме WMA (Берлин, 2003), семиотических конференциях в России (Москва, 2000; 2007; 2011; Ростов-на-Дону, 2006; Астрахань, 2007 и др.).Работала председателем жюри республиканских конкурсов методических работ преподавателей ССУЗов и ДМШ РБ (2000, 2003-2005), выступала оппонентом на защитах докторских и кандидатских диссертаций (Москва, Ростов-на-Дону, Новосибирск, Магнитогорск и др.).