Miller's primary research focus is the structure and function of cell membranes, especially chloroplast thylakoid membranes. تتركز الابحاث الاولية لميلر على بنية ووظيفة أغشية الخلايا، وخاصة أغشية الثايلاكويد للبلاستيدات الخضراء.
Thylakoid membranes are actually a system of lamellar membranes working together, and are differentiated into different lamellar domains. أغشية الثايلاكويد هي في الواقع نظام الأغشية الصفائحية التي تعمل معا، ومتباينة في المجالات الصفائحية المختلفة.