Od 2019 jest członkiem Akademii Młodych Uczonych Polskiej Akademii Nauk (AMU PAN) w Wydziale IV Nauk Technicznych PAN, w której od grudnia 2021 jest wiceprzewodniczącą. Ostatnio została – jako pierwsza z Łodzi - członkinią Young Academy of Europe. W prestiżowym gronie niemal 180 członków YAE jest tylko sześcioro badaczek i badaczy związanych z polskimi uczelniami oraz instytucjami naukowymi. Prof. Gmurek jest członkinią Komitetu Inżynierii Środowiska PAN oraz Inżynierii Chemicznej i Procesowej PAN.
Prof. Marta Gmurek prowadzi badania nad degradacją ksenobiotyków, w tym substancji endokrynnych i farmaceutyków, wykorzystując reaktywne formy tlenu. Ponadto zajmuje się tematyką jakości wody oraz ideą gospodarki wody w obiegu zamkniętym. W jej dorobku znajduje się ponad 60 artykułów z bazy JCR, które zostały zacytowane ponad 1800 razy.
Prof. Marta Gmurek odbyła kilkumiesięczny staż w Uniwersytecie Karola w Pradze oraz w Karlsruhe Institute of Technology. W latach 2019/2020 pracowała jako Visiting Researcher na Uniwersytecie w Coimbrze, a w latach 2021/2022 jako Alexander von Humboldt Fellow w Karlsruhe Institute of Technology.
Na początku lipca 2023 r. dr hab. inż. Marta Gmurek, prof. PŁ została wybrana członkinią Zarządu Głównego prestiżowego Stowarzyszenia Humboltystów Polskich - Societas Humboldtiana Polonorum, gdzie pełni funkcję skarbnika.