В 1990 г. под руководством профессора В.В. Семеновича защитила кандидатскую диссертацию «Условия формирования и нефтегазоносность пермских и триасовых отложений севера Тимано-Печорского региона», в 2000 г. — докторскую по теме «Развитие бассейнов Баренцевоморского шельфа и их нефтегазоносность». Более 30 лет занимается оценкой перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов с обоснованием распределения крупных и уникальных месторождений нефти и газа как в труднодоступных регионах Арктики, так и в сложнопостроенных резервуарах, в том числе в высокоуглеродистых
формациях. Многие результаты ее работы получили положительную апробацию в крупных компаниях нефтегазового сектора.

Накопленный опыт, а также большая база геологических работ по разным регионам России и мира позволили Ступаковой А.В. заниматься структуризацией данных и созданием информационных технологий для оперативного моделирования
геологических процессов и автоматизации эффективной оценки качества природного объекта для поиска нефти и газа, а также другого вида пользования, например для хранения СО2. 

С 2020 г. Ступакова А.В. руководит научно-образовательным центром «НОЦ по цифровым технологиям в нефтегазовой отрасли», созданным в МГУ имени М.В. Ломоносова для подготовки кадров мирового уровня в области цифровых технологий геолого-разведочных работ. 

В 2018 г. ректор МГУ имени М.В. Ломоносова академик В.А. Садовничий назначил Ступакову А.В. руководителем Института перспективных исследований нефти и газа, созданного для ведения научно-исследовательской работы по проблемам нефтегазового сектора экономики в МГУ имени М.В. Ломоносова. За заслуги в области образования, за многолетний плодотворный труд и большой вклад в развитие минерально-сырьевой базы России в 2013 г. Ступаковой А.В. присвоено звание Почетный разведчик недр Министерства природных ресурсов и экологии РФ. В 2013 и 2018 гг. Ступакова А.В. стала лауреатом Премии правительства РФ в области науки и техники за научное обоснование направления геолого-разведочных работ и за заслуги в деле подготовки и воспитания геологических кадров.

В Московском университете читает лекции для студентов старших курсов обучения по следующим дисциплинам «Методы поисков месторождений нефти и газа», «Современные проблемы поисков месторождений нефти и газа», «Бассейновый
анализ» и другие, связанные с поиском и разведкой месторождений нефти и газа.