Sophie Nadot est professeure de botanique à l'Université Paris-Saclay. Elle a longtemps travaillé sur l'évolution de la fleur et du pollen, avec des approches phylogénétiques et développementales. Elle a décrit le développement précoce du pollen (microsporogenèse) chez de nombreuses plantes à fleurs et mis en lumière l'existence d'une grande diversité dans la microspogenèse en lien avec le type apertural. Ses travaux sur l'évolution de la symétrie florale chez les Angiospermes ont révélé l'existence d'un nombre élevé de transitions entre la symétrie radiaire et la symétrie bilatérale, avec de nombreuses réversions. Elle a proposé un portrait de la fleur ancestrale de l'ordre des Ranunculales (qui rassemble entre autres les familles du bouton d'or, du curare, du pavot et de l'épine-vinette), ainsi qu'une hypothèse pour le pétale ancestral de la famille des Ranunculaceae (famille du bouton d'or). Elle a également participé à une étude montrant que l'urbanisation exerce un filtre sur certains traits floraux dans les communautés de plantes.

Récemment, elle a orienté sa recherche vers la transmission du savoir botanique auprès d'un public large via le projet Botascopia, appuyé sur un outil en ligne participatif et collaboratif permettant de générer des flores locales.