Badania naukowe Tematyka badawcza dotyczy transportu i dystrybucji substancji pokarmowych, głównie fotoasymilatów, mineralnego odżywiania oraz fizjologii roślin poddanych niekorzystnym warunkom środowiska – stresom. Badała zmiany stosunku syntezy do hydrolizy sacharozy w liściach owsaTurnowska–Starck Z. 1955. Badania nad syntezą i hydrolizą sacharozy w żywych komórkach. „Acta Soc. Bot. Pol.” 24, 495-514. oraz rolę boru i fosforu w transporcie cukrowcówTurnowska-Starck Z. 1960. Wpływ boru i fosforu na absorpcję i przemieszczanie sacharozy. „Acta Soc. Bot. Pol.” 29, 219-247.. Za pomocą izotopu 14C wykazała, że bor uczestniczy w mechanizmie transportu asymilatów tylko pośrednio i nie jest to wynikiem zmian w przepuszczalności błon plazmatycznych, zaś deficyt boru powoduje drastyczne hamowanie transportu floemowegoStarck Z. 1966. Relation between translocation of 14C assimilates and growth rate of sunflower, lupine and bean plants. „Bull. Pol. Acad. Sci. Biol.” 14, 359-366.. W studiach nad współzależnością między fotosyntezą i transportem floemowym oraz dynamiką wzrostu poszczególnych akceptorów fotoasymilatów w zróżnicowanych warunkach środowiska wykazała, że fitohormony biorą udział w aklimatyzacji roślin do niekorzystnych warunków środowiska, m.in.