Milgrom is een professor in de deeltjes fysica en sterrenkunde. Zijn onderzoek is vanaf de jaren tachtig van de vorige eeuw vooral gefocused op donkere materie, maar dan zonder donkere materie. Aanpassingen dus in de bekende fysica.
Hij is de grondlegger van Modified Newtonian Dynamics, een aanpassing in de wetten van de aantrekkingskracht waarbij de versnellingen een kleine wijziging krijgen.