Stefanie Dehnen erhält den Leibniz-Preis für ihre herausragenden Beiträge zur Synthese von neuartigen Metallclustern sowie deren Anwendung zur Energiespeicherung und zum Energietransfer. Ihre chemischen Arbeiten basieren auf einem speziellen Synthesekonzept, das den Zugang zu einer Vielzahl neuartiger Verbindungen und Materialien ermöglicht. So verwendet sie binäre Aggregate aus Hauptgruppenelementen, die dann um mindestens eine Komponente – weitere Atome oder organische Gruppen – erweitert werden. Auf diese Weise gelang es Dehnen, neuartige Strukturen mit den besten bislang bekannten leitenden Eigenschaften herzustellen. Ihre Forschung passt dabei in kein herkömmliches Schema: Entscheidend in der „Dehnen-Chemie” ist die transdisziplinäre Vorgehensweise, insbesondere die Kombination von anorganischer und organischer Chemie, Komplexchemie und modernen theoretischen Methoden. Die Ergebnisse ihrer Forschung haben Einzug in die Lehrbücher der Chemie gefunden, und ihr Syntheseansatz wird mittlerweile weltweit genutzt.
Dehnen hat an der Universität Karlsruhe Chemie studiert und wurde dort 1996 auch promoviert. Nach ihrer Habilitation 2004 folgte sie ein Jahr später einem Ruf auf den Lehrstuhl für Anorganische Chemie an der Philipps-Universität Marburg. In Marburg ist sie bis heute Professorin. Dehnen engagiert sich für Chancengleichheit und erhielt dafür 2018 den Preis der Philipps-Universität zur Förderung von Frauen in der Wissenschaft. Sie ist Mitglied der Leopoldina − Nationale Akademie der Wissenschaften. An ihrer Universität leitet sie das öffentliche Mitmachlabor Chemikum.