Доктор филологических наук, специалист в области диалектологии, современной и исторической лексикологии и лексикографии русского языка. Работала в ИЛИ РАН с 1952 г. до конца жизни.
Была одним из авторов-составителей всех четырех томов «Словаря русского языка» (МАС-1) и 10, 13, 15 и 17 томов «Словаря современного русского литературного языка» (БАС-1), а также участвовала в подготовке его переиздания в 1991–1994 гг. (БАС-2). Основная научная деятельность О. Д. Кузнецовой связана с разработкой и созданием диалектных словарей, особенно «Словаря русских народных говоров» (СРНГ), в котором она была автором-составителем (1968–1987), а затем и редактором (1996–2007). Автор книг «Актуальные процессы в говорах русского языка» (1985), «Слово в говорах русского языка» (1994), а также глав и разделов в монографии «История русской лексикографии» (2001).