สุภา หารหนองบัว เข้ารับราชการที่ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เมื่อปี พ.ศ. 2533 ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งผู้ช่วยศาสตราจารย์ในปี พ.ศ. 2538 รองศาสตราจารย์ในปี พ.ศ. 2547 และศาสตราจารย์ ในปี พ.ศ. 2556

ศ.ดร.สุภา หารหนองบัว มีความสนใจด้านการออกแบบโครงสร้างโมเลกุลยาโดยอาศัยวิธีคำนวณทางเคมีคอมพิวเตอร์ และนำเอาการจำลองโครงสร้างเอนไซม์ที่เป็นโมเลกุลเป้าหมายในการพัฒนายาใหม่[7][8][9] และสนใจการพัฒนาวิธีทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพและการทำนายความเป็นพิษของสาร นอกจากนี้ยังมีความสนใจการศึกษาสมบัติของสารพอลิเมอร์กึ่งตัวนำเพื่อนำไปสู่การพัฒนาวัสดุชนิดใหม่ที่ใช้ประโยชน์ด้านการนำไฟฟ้าและวัสดุทางเทคโนโลยีชีวภาพ[10] และได้ร่วมกับนักวิจัยในทีมวิจัยพัฒนากระบวนการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพ โดยมีผลงานวิจัยตีพิมพ์ในวารสารวิชาการนานาชาติจำนวน 150 เรื่อง [11] บทความปริทรรศน์และตีพิมพ์ในหนังสือจำนวน 5 เรื่อง ผลงานวิจัยถูกอ้างอิงรวมกันมากกว่าสองพันครั้ง [12]