Химик, член-корреспондент PАН (1991).
Труды по теоретическим проблемам органической химии, химии фосфорорганических и физиологически активных соединений.
На основе изучения двойственной реакционной способности солей монотиокислот фосфора разработала широко применяемый «солевой метод» получения тиоловых эфиров кислот фосфора.
В области химии физиологически активных веществ разработала принцип изыскания избирательно действующих инсектоакарицидов, основанный на конкуренции в организмах разных видов процессов активации и детоксикации препаратов.
Совместно с сотрудниками синтезировала многочисленные фосфорорганические пестициды, среди которых был внедрен М-81 («интратион»), а также разработаны для применения гаметоциды – «эфогам» и «гаметан», используемые в технологии получения гибридных семян.
В Российском государственном архиве в г. Самаре на постоянном хранении находятся заявочные материалы на изобретения Мастрюковой Т.А. (Ф. Р-1).
Перечень этих документов представлен в базах данных «Выдающиеся деятели науки и техники» и «Патентный каталог».
Дополнительную информацию можно найти в справочнике Гордость отечественной науки и техники. XX век. Вып. 3. Химики. Люди, понимающие мир : биографический справочник [Электронный ресурс] / сост.: Т. Н. Фисюк (отв. сост.), Г. М. Семенова ; под ред. Л. Ю. Покровской. – Электрон, текстовые дан. [362 МБ]. – Самара : РГА в Самаре, 2018. – 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).
Подробнее с документами, базами данных и справочником можно ознакомиться в читальном зале и СИФ архива по адресу: г. Самара, ул. Мичурина, д. 58.