Opheim ble tidlig interessert i naturen og insekter og begynte å samle allerede under oppveksten i Bergen. Han ga det han samlet til Bergen Museum. I studietiden og oppholdet i USA fortsatte han å samle sommerfugler. Etterhvert interesserte han seg i større grad for utbredelse og variasjoner hos en del arter fra fjellet i Norge. Blant annet , og . Han beskrev underarten (variasjon) ssp. av apollosommerfugl (). Opheim beskrev også sommerfuglen finnmarksbladvikler (). Den ble oppkalt etter den norske entomologen Reidar Mehl, som fanget det første eksemplaret i Vardø i 1962. Denne sommerfuglen lever langs havstrender og er en norsk endemisk art, senere ikke funnet utenfor Finnmark. De senere årene fokuserte han på de små sommerfuglene, tidligere omtalt som . Han beskrev tre nye arter for vitenskapen.