그와 지도교수인 유리가 실시한 밀러 실험은 원시지구 대기 환경을 구성하는 주요물질인 CH4,H2O,NH3,H2등의 환원성 기체를 방전관 내부에 주입하고 고전압과 열을 가해 원시지구와 유사한 환경의 실험장치를 만들어서 그곳에서 간단한 유기물에서 복잡한 유기물이 형성되는 것을 입증했다. 이 복잡한 유기물이 단세포 원핵생물, 단세포 진핵생물, 다세포 진핵생물을 거쳐 지금과 같이 다양한 생물종을 만드는 데 기여한다. 이 실험은 러시아의 생화학자 알랙산더 오파린의 화학진화에 대한 가설을 입증했다.