Lluís Camarero es un limnólogo cuya investigación se centra en la biogeoquímica de los sistemas acuáticos. En particular, le interesa identificar los efectos de los cambios ambientales en los procesos biogeoquímicos en cuencas de alta montaña.
Su investigación combina dos enfoques principales: (1) estudios de procesos limnológicos contemporáneos, incluyendo la fisioquímica del agua de lagos, procesos biológicos acoplados y la influencia de las cuencas hidrográficas en la dinámica de lagos y arroyos; y (2) reconstrucciones paleoambientales basadas en la composición biogeoquímica de los sedimentos.
Es coordinador científico del Observatorio Limnológico de los Pirineos (LOOP) y ha coordinado el nodo LTER Aigüestortes, parte de la red LTER-España. Ha representado a España en el programa de Aguas del ICP bajo la Convención sobre Contaminantes Atmosféricos Transfronterizos de Largo Alcance en representación del Ministerio de Medio Ambiente.