이명균 교수는 다양한 종류의 은하를 조사하여 은하의 형성과 진화과정을 연구한다.

우주의 기본이 되는 천체는 은하이다.  은하는 빛을 내는 별과 성간물질 외에 빛을 내지 않는 암흑물질과 매우 무거운 블랙홀로 이루어진 거대한 항성계이다. 우주를 찍은 사진에서는 크고 작은 은하들이 형형색색으로 나타난다. 맹 아름답게 보이는 은하도 있지만 보일듯말듯한 어두운 은하도 있다. 은하들은 종종 무리를 이루어 은하군, 은하단, 초은하단을 구성하며, 거대한 공동에서도 은하가 발견되기도 한다.

이명균 교수는 빅뱅 이후 팽창하는 우주에서 은하와 은하와 거대 구조들이 만들어지고 진화하는 과정을 밝히는 연구를 수행하고 있다. 이를 위해 광학관측 자료를 비롯하여 다양한 파장의 관측 자료를 사용한다. 은하에서 별, 성단, 성간물질의 특성을 조사하여 은하의 구조와 특성을 파악하고 이를 이용하여 은하의 형성과 진화 과정을 조사한다.

또한 은하의 거리를 측정하는 연구도 수행한다. 적색거성 최대밝기(TRGB) 방법을 이용하여 별로 분해되는 은하의 거리를 측정하는 데 이 방법은 세페이드 변광성 방법과 비슷한 정밀성을 가지고 있으면서 효율은 훨씬 높다. 이 연구를 통해 초신성의 광도 표준화를 개선하고, 우주의 팽창률을 보여주는 허블상수의 값을 측정하고 있다.