У 2004 році захистила кандидатську дисертацію «Правове забезпечення контролю за використанням та охороною земель в Україні». Вчене звання доцента отримала у 2012 році. Хом’яченко С.І. є автором та співавтором понад 100 наукових та навчально-методичних праць, серед яких 2 навчальних посібники, 1 науково-практичний коментар, 1 колективна монографія, практикуми, наукові статті та виступи на конференціях. Науковий напрям досліджень – «Проблеми правового забезпечення діяльності авіакосмічної галузі».