Ostrom war auf dem Gebiet der Umweltökonomie eine angesehene, weltweite Forscherin. Sie wollte herausfinden, wie Menschen in und mit den Ökosystemen nachhaltig zusammen arbeiten können. Inhaltlich befasste sie sich u. a. mit der Fischereiwirtschaft, mit Bewässerungssystemen, mit Wald- und Weidewirtschaft, in späteren Arbeiten auch mit Wissen und der Problematik des geistigen Eigentums. 

Außerdem befasste sie sich mit der Frage, wie sich Menschen organisieren, um gemeinschaftlich komplexe Probleme zu lösen. 

Ihr internationaler Durchbruch gelang ihr mit der Veröffentlichung ihres Buches "Governing the Commons: The Evolution of Institutions for Collective Action (1990)". Darin befasste sie sich damit, wie mit  Problemen kollektiven Handelns bei knappen natürlichen Ressourcen, die gemeinschaftlich genutzt werden (Allmenden) umgegangen wird. Ihr Ergebnis dazu war, dass für eine angemessene und nachhaltige Bewirtschaftung von lokalen Allmenderessourcen in vielen Fällen eine institutionalisierte lokale Kooperation der Betroffenen sowohl staatlicher Kontrolle als auch Privatisierungen überlegen sei.