Л.Б. Дмитриев - автор более 150 научных трудов, около 30 методических разработок, указаний и пособий. Он является главным консультантом при подготовке многочисленных кандидатских и докторских диссертационных работ, выполняемых как в Тимирязевской академии, так и других отечественных научноисследовательских институтах, связанных с изучением эфиромасличных и масличных растений. Под его руководством свои кандидатские диссертации в области анализа эфирных масел защитили три аспиранта. Неоценим вклад Л.Б. Дмитриева в подготовку аспирантов кафедры, выполнявших работы по органическому синтезу, выяснению механизма реакций азот- и серосодержащих гетероциклических соединений.