Sophie Melchers is onderzoeker bij de afdeling Staatsrecht, Bestuursrecht en Rechtstheorie van de Universiteit Utrecht en verbonden aan het Utrecht University Centre for Water, Oceans and Sustainability Law (UCWOSL) en het Delta Climate Centre in Vlissingen. Haar onderzoek bevindt zich op het snijvlak van internationaal, Europees en regionaal water- en omgevingsrecht en bredere duurzaamheidstransities.

Haar promotieonderzoek richtte zich op de juridische (on)mogelijkheden van het hergebruiken van afvalwater als onderdeel van de transitie naar een circulaire watereconomie. Als promovenda was zij verbonden aan het AquaConnect-project en onderzocht zij de rol van recht en governance bij het stimuleren van duurzaam waterbeheer in Nederland en Europa. Zo bestudeerde zij onder meer de implementatie van Europese regelgeving rondom waterhergebruik, de wisselwerking tussen technologische innovatie en juridische systemen en de wijze waarop risico's van afvalwaterhergebruik kunnen worden gereguleerd. Haar werk heeft geleid tot wetenschappelijke publicaties over Europese benaderingen van waterhergebruik, vergelijkingen tussen verschillende lidstaten en de governance van risico's binnen de Europese regelgeving.

Daarnaast is zij lid van het kernteam van de Empirical Legal Studies (ELS) Lab.