Емилија Миловић се бави синтезом, карактеризацијом и испитивањем биолошких активности одабраних аза-хетероцикличних једињења. Фокус је на синтези тетрахидропиримидина и испитивању њиховог деловања на различитим ћелијским линијама рака у in vitro условима, као и испитивање механизама дејства, фармакокинетике и токсичности. Поред тога, испитује се интеракција синтетисаних једињења са биомакромолекулима као што су ДНК и транспортни протеин, серум албумин. Значајно је споменути да се поред антиканцерогеног дејства, испитује антимикробна активност на различитим сојевима бактерија и гљивица. Током оптимизације реакцинох услова, један од циљева је примена принципа зелене хемије и развој нових одрживих метода које ће избећи употребу штетних растварача и/или катализатора. У току је синтеза нових полимера на бази тетрахидропиримидна и испитивање њихових карактеристика као и проналазак њихове потенцијалне примене