Dorobek naukowy Profesor Stępień ma rozległy dorobek naukowy, obejmujący ponad 300 publikacji, w tym 193 prace oryginalne w pełnej wersji. Znakomita większość prac tak przed, jak i po uzyskaniu tytułu profesora została opublikowana w czasopismach o zasięgu międzynarodowym. Jego działalność naukowo-badawcza koncentruje się głównie wokół zagadnień neuroimmunoendokrynologii – interdyscyplinarnej dziedziny badań, zajmującej się powiązaniami między układami nerwowym, immunologicznym i hormonalnym. W latach 2007–2012 pełnił funkcję koordynatora krajowego programu badawczego Unii Europejskiej COST ACTION. Prace badawcze prof. Stępnia były cytowane w literaturze światowej ponad 2500 razy. Stępień ma także istotne zasługi dla organizacji nauki oraz rozwoju wyższego szkolnictwa medycznego. Obszar zainteresowań naukowych profesora Stępnia obejmuje zakres badań dotyczących wpływu cytokin na czynność układu podwzgórzowo-przysadkowego, patogenezy i diagnostyki endokrynopatii o podłożu immunologicznym oraz roli neoangiogenezy w powstawaniu nowotworów gruczołów dokrewnych.