她是国际自然及自然资源保护联盟
鲸目专家组成员、国际热带雨林保护协会顾问委员会委员、
湖北省环境科学学会自然保护专业委员会副主任委员。陈佩薰专注于动物生态学及保护研究，是我国鱼类生态学领域的先驱之一。自1979年起，她主持了
长江珍稀动物
白鱀豚的生物学及保护研究，开创了我国淡水豚类学的新领域，培养了一批专门从事淡水豚类研究的科技人员，并建立了相关实验室。
1950年，陈佩薰作为
新中国成立后的首批大学生从武昌
华中大学（今
华中师范大学）生物系毕业并被分配到湖南湘雅医学院。1955年，她前往梁子湖进行鱼类学研究，并在此期间学习了游泳技能。1956年，她发表了首篇论文《梁子湖鲤鱼鳞片年轮的标志及其形成的时期》。1972年，陈佩薰回到中国科学院水生生物研究所，继续从事鱼类生态学的研究工作，并在1976年出版了《长江鱼类》一书。
1978年秋季，陈佩薰被任命为白暨豚研究组组长，尽管面临挑战，但她认为这是她应尽的责任。1980年，她接到了关于一头被捕获的白暨豚的消息，并迅速采取行动将其带回
中国科学院水生生物研究所。这只名为“淇淇”的白暨豚成为了世界上第一只在人工环境中生存超过一年的个体。陈佩薰通过不懈的努力，逐渐掌握了白暨豚的生活习性和饮食习惯。她还参与了白暨豚的繁殖研究，并在1986年成功捕捉到两只活体白暨豚。然而，由于各种原因，这两只
白鱀豚未能成功繁殖后代。2002年7月14日，淇淇去世，这对陈佩薰来说是一个巨大的打击。在与淇淇共同生活的二十二年间，陈佩薰撰写了多部关于白暨豚的书籍，包括《白暨豚生物学及饲养与保护》和《珍稀动物白鱀豚》等。
陈佩薰在其职业生涯中获得了多项荣誉和奖项，包括
国家科学技术进步奖等多个级别的奖项。她的研究成果得到了国内外同行的高度认可。