段建真主要从事茶学教育和研究工作。教学主要方向是茶树栽培学，科学研究主要方向是茶树栽培技术、茶树生理学和生态学。同时，长期在安徽省茶区和全国其他一些茶区做了大量茶叶生产技术推广和人才培训工作。为提高茶叶生产技术和培养高等茶业科技人才做了大量、有益的工作。

至今发表学术论文已有90余篇，主要是围绕茶树生态学方面的研究成果。如，茶树春梢生育与生态环境的关系、遮荫与覆盖对茶园生态环境的影响、茶果（林）复合园的光特征研究、绿色化学与茶业、茶树生态环境与茶叶绿色食品、茶园生态环境及其调控、安徽茶区水土流失的研究、茶园生态工程与茶叶质量的关系等。有的论文已被国外一些文摘刊物录入。

他参编有第一、二、三版全国高等农业院校统编教材《茶树栽培学》、《中国茶叶大辞典》、《中国百科全书·茶业卷》等的编写工作，主编出版《怎样栽培茶树》，自编教材有：《茶树栽培参考资料》、《茶业概论》、《茶树栽培概论》、《核技术及其在农业上的应用》等。

段建真的教学工作主要围绕茶树栽培学展开，该课程是茶学专业的主要必修专业课。同时，为了提高学生科研能力，他还开设了辅修课程《核技术及其在农业上的应用》等。数十年来，他培养的学生遍布全国各茶叶产销省（区）。

段建真的科研工作主要集中在茶树生态学方面，尤其是对人工复合生态茶园的光、热、水、土资源特征的研究。1984年以来，段建真进行了长期的观测和研究，并结合不同园林、果林遮荫条件下的茶园生态环境进行综合评价，向生产单位推荐了一批适合茶园种植的林、果树种，为建立人工复合生态茶园提供了理论和实践依据；他在茶树栽培技术方面的研究主要解决了与生产中劳动力奇缺相关的两个亟待解决的问题：一是机械化采茶，二是茶园深耕。

1974年开始，他与上海市农机研究所等china tea六家单位合作进行了自主研制国内采茶机在茶园中机采的应用研究，至1985年china tea，开始在安徽农垦系统大型国营茶场大面积推广应用采茶机。经过20余年的努力，为丘陵地区群体品种茶园如何实现机采提供了较成熟的经验并得到大面积推广应用，解决了这些茶场采工严重短缺的问题；茶园深耕是茶树栽培管理中又一个最费工费时的栽培技术，而且对茶树生长有利有弊，为此，他进行了长期观测，提出了对坡地、缓坡地、平地和不同类型土壤采用不同的深耕时间和方法的意见，也为生产提供了理论依据。

科研成果方面，段建真曾获得农业部丰收计划二等奖，安徽省科技进步三、四等奖共五项。其他奖励方面有：中国茶叶学会“全国优秀学会工作者”、“安徽省科协优秀学会工作者”、安徽农业大学“走大别山道路”先进个人，2007年荣获“觉农勋章”。