Родилась 24 января 1975 г. в г. Братске.

В 1997 г. окончила геологический факультет Иркутского госуниверситета. В 1997– 2000 гг. – аспирант Института земной коры СО РАН (рук. д.г.-м.н, профессор К.Г. Леви). В 2000–2004 гг. – младший научный сотрудник, с 2004 г. – научный сотрудник лаборатории современной геодинамики ИЗК СО РАН. Защитила кандидатскую диссертацию на тему “Геоинформационные исследования закономерностей структуры рельефа, новейшей тектоники и сейсмичности Прибайкалья” (специальность 25.00.35 “геоинформатика”).

О.Ф. Лухнёва в числе первых начала применять фрактальную геометрию для описания пространственной структуры природных процессов и объектов. Используя методы фрактального анализа, провела комплексное исследование пространственных и временных рядов данных по современному разломообразованию, сейсмичности и рельефу Прибайкалья с целью изучения взаимосвязей, взаимозависимостей и закономерностей структуры процессов при рифтогенезе. В ее работах предложен и применен новый методический подход, позволяющий оценивать мультифрактальность и анизотропию рельефа, сопоставлять фрактальные характеристики с параметрами и направлением современных горизонтальных тектонических деформаций.

С участием О.Ф. Лухнёвой и сотрудников лаборатории сейсмостойкого строительства ИЗК СО РАН проведены экспериментальные исследования по оценке повреждений конструкций зданий и изучение сети трещин с использованием теории фракталов по результатам натурных испытаний зданий при нагрузках типа сейсмических для повышения надежности макросейсмических оценок.

Обработаны обширные геолого-структурные данные по разломообразованию Монголии и Прибайкалья, совместно с К.Г. Леви составлена карта областей сноса и аккумуляции Байкало-Монгольского региона.

Разработан подход для изучения косейсмических  деформаций в момент сильного землетрясения с целью расчета амплитуд смещений и построения схем подвижек косейсмических де­формаций земной поверхности. Получены количественные параметры и векторы направлений этих деформаций для нескольких сильнейших землетрясений.

Применение методов математического моделирования, численный анализ временных рядов данных GPS-измерений и метеорологических параметров для пунктов наблюдений позволили О.Ф. Лухнёвой рассчитывать поправку для каждой станции и нивелировать погрешности инструментальных измерений. В последние годы О.Ф. Лухнёва работает над получением новых данных о тропосферной задержке сигнала, параметрах тропосферной рефракции и расчетом углов рефракции в пунктах GPS-наблюдений в разные сезоны года.

Автор и соавтор более 60 научных работ, в том числе двух монографий.

Имеет Почетную грамоту ИЗК СО РАН (2009), почетное звание “Заслуженный ветеран СО РАН” (2018).