Hannelore Daniel erforscht die Grundlagen von Nährstofftransportvorgängen im Säugetier auf genetischer, struktureller und funktioneller Ebene sowie die molekularen Grundlagen der  Anpassung von Stoffwechselprozessen an Veränderungen in der Zufuhr von Nährstoffen und nicht-nutritiven Inhaltsstoffen der Nahrung sowie Alterungsprozesse. Sie vertritt seit 1998 den Lehrstuhl für Ernährungsphysiologie an der Technischen Universität München.