Dans ses recherches actuelles, la professeure Gilmour explore deux thèmes. Premièrement, elle vise à comprendre les mécanismes qui permettent aux poissons de maintenir les échanges gazeux et l’équilibre acide-base dans différents milieux. Les travaux dans ce domaine se concentrent sur les mécanismes de détection des gaz et de transport des ions, en particulier en ce qui concerne l'enzyme anhydrase carbonique, qui joue un rôle clé dans les transferts gazeux et l’équilibre acido-basique de plusieurs tissus.
Deuxièmement, la professeure Gilmour utilise la formation de hiérarchies de dominance chez les poissons et le stress social qui en résulte comme moyen d'étudier le stress chronique.
Les questions d'intérêt portent sur le fonctionnement de l'axe du stress pendant le stress aigu par rapport au stress chronique, ainsi que sur les conséquences physiologiques du stress chronique sur le métabolisme, la croissance et la tolérance aux défis environnementaux tel que la température élevée.