Գիտական հետազոտությունները վերաբերում են վեգետատիվ նյարդային համակարգի ուսումնասիրություններին, սիմպատիկ նյարդային համակարգի հարմարողական-սնուցող ֆունկցիայի, ողնուղեղ-ուղեղային գործունեության համադասեցման ֆիզիոլոգիայի և ուղեղիկի ֆիզիոլոգիայի հարցերին:

Ավարտել է Պետերբուգի ռազմաբժշկական ակադեմիան (1904), բժշկական ծառայության գեներալ-գնդապետ: ԽՍՀՄ ԳԱ ակադ. (1935), ԽՍՀՄ ԲԳԱ ակադ. (1943), ակադ. (1943):

Աշխատել է որպես Ի.Պ.Պավլովի օգնական (1907-1920): Լենինգրադի բժշկական ին-տի պրոֆ. (1920-1931), ռազմաբժշկական ակադեմիայի պետ (1943-1950): ԽՍՀՄ ԳԱ Ի.Պ.Պավլովի անվ. ֆիզիոլոգիայի ին-տի տնօրեն (1936-1950), ԿԳԲ ակադ.-քարտուղար (1939-1946), փոխպրեզիդենտ (1942-1946), Ի.Մ.Սեչենովի անվ. էվոլյուցիոն ֆիզիոլոգիայի և կենսաքիմիայի ին-տի տնօրեն (1956-1958):

ԽՍՀՄ պետ. մրցանակի դափնեկիր (1941): Սոցիալիստական աշխատանքի հերոս (1945): Պարգևատրվել է Լենինի (5), Աշխատանքային կարմիր դրոշի (3), Կարմիր աստղ շքանշաններով:

Լ. Օրբելու անունով է կոչվում ՀՀ ԳԱԱ ֆիզիոլոգիայի ին-տը (1959):