Lluís Camarero és un limnòleg la recerca del qual se centra en la biogeoquímica dels sistemes aquàtics. En particular, li interessa identificar els efectes dels canvis ambientals en els processos biogeoquímics en conques d’alta muntanya.
La seva recerca combina dos enfocaments principals: (1) estudis dels processos limnològics contemporanis, incloent-hi la fisioquímica de les aigües lacustres, processos biològics acoblats i la influència de les conques en la dinàmica de llacs i rius; i (2) reconstruccions paleoambientals basades en la composició biogeoquímica dels sediments.
És el coordinador científic de l’Observatori Limnològic dels Pirineus (LOOP) i ha coordinat el node LTER Aigüestortes, part de la xarxa LTER-Espanya. Ha representat Espanya en el programa d’aigües ICP sota la Convenció sobre Contaminants Atmosfèrics Transfronterers de Llarg Abast en nom del Ministeri de Medi Ambient.