Les recherches de Marion Bonneau se sont portées dès les années de master vers le corps féminin dans la littérature technique antique, pour s’appliquer ensuite principalement à la Collection hippocratique.

Sa thèse de doctorat, soutenue en 2020 sous la direction de Paul Demont, est consacrée aux différentes évocations du corps des femmes dans les traités hippocratiques qui n’appartiennent pas au corpus gynécologique. Elle suit deux fils rouges : appliquer le biais du genre à une médecine qui porte sur l’ensemble des patients, afin d’y évaluer la portée du critère du sexe, et mettre au jour la circulation des idées et du lexique entre les différents traités de la Collection.

Actuellement, ses recherches portent sur le lexique hippocratique et l’étude de la différence des sexes dans les textes hippocratiques.

Principalement affiliée à l'équipe Médecine grecque et littérature technique (UMR 8167 Orient et Méditerranée) de Sorbonne Université, elle est également affiliée à l'équipe Fabrique du Littéraire (FabLitt) de l'Université Paris 8 Vincennes–Saint-Denis.