段建真主要從事茶學教育和研究工作。教學主要方向是茶樹栽培學，科學研究主要方向是茶樹栽培技術、茶樹生理學和生態學。同時，長期在安徽省茶區和全國其他一些茶區做了大量茶葉生產技術推廣和人才培訓工作。為提高茶葉生產技術和培養高等茶業科技人才做了大量、有益的工作。
至今發表學術論文已有90余篇，主要是圍繞茶樹生態學方面的研究成果。如，茶樹春梢生育與生態環境的關系、遮蔭與覆蓋對茶園生態環境的影響、茶果（林）復合園的光特征研究、綠色化學與茶業、茶樹生態環境與茶葉綠色食品、茶園生態環境及其調控、安徽茶區水土流失的研究、茶園生態工程與茶葉質量的關系等。有的論文已被國外一些文摘刊物錄入。
他參編有第一、二、三版全國高等農業院校統編教材《茶樹栽培學》、《中國茶葉大辭典》、《中國百科全書·茶業卷》等的編寫工作，主編出版《怎樣栽培茶樹》，自編教材有：《茶樹栽培參考資料》、《茶業概論》、《茶樹栽培概論》、《核技術及其在農業上的應用》等。
段建真的教學工作主要圍繞茶樹栽培學展開，該課程是茶學專業的主要必修專業課。同時，為了提高學生科研能力，他還開設了輔修課程《核技術及其在農業上的應用》等。數十年來，他培養的學生遍布全國各茶葉產銷省（區）。
段建真的科研工作主要集中在茶樹生態學方面，尤其是對人工復合生態茶園的光、熱、水、土資源特征的研究。1984年以來，段建真進行了長期的觀測和研究，并結合不同園林、果林遮蔭條件下的茶園生態環境進行綜合評價，向生產單位推薦了一批適合茶園種植的林、果樹種，為建立人工復合生態茶園提供了理論和實踐依據；他在茶樹栽培技術方面的研究主要解決了與生產中勞動力奇缺相關的兩個亟待解決的問題：一是機械化采茶，二是茶園深耕。
1974年開始，他與上海市農機研究所等china tea六家單位合作進行了自主研制國內采茶機在茶園中機采的應用研究，至1985年china tea，開始在安徽農墾系統大型國營茶場大面積推廣應用采茶機。經過20余年的努力，為丘陵地區群體品種茶園如何實現機采提供了較成熟的經驗并得到大面積推廣應用，解決了這些茶場采工嚴重短缺的問題；茶園深耕是茶樹栽培管理中又一個最費工費時的栽培技術，而且對茶樹生長有利有弊，為此，他進行了長期觀測，提出了對坡地、緩坡地、平地和不同類型土壤采用不同的深耕時間和方法的意見，也為生產提供了理論依據。
科研成果方面，段建真曾獲得農業部豐收計劃二等獎，安徽省科技進步三、四等獎共五項。其他獎勵方面有：中國茶葉學會“全國優秀學會工作者”、“安徽省科協優秀學會工作者”、安徽農業大學“走大別山道路”先進個人，2007年榮獲“覺農勛章”。
