Julie Messier étudie les causes et les conséquences de la variation et de l'intégration des caractères à différentes échelles biologiques, des individus aux communautés. En tant qu'empiriste, elle utilise des études observationnelles et expérimentales (sur le terrain et en laboratoire) pour mettre en évidence les principes généraux qui régissent les schémas de diversité phénotypique. Ses recherches s'articulent autour de deux axes principaux :

1. Comprendre la variation et la covariation des traits des plantes à différentes échelles.
2. Relier les traits des plantes à leur performance selon les environnements.

Ses travaux avec DIVERSE, qui étudient la variation des traits chez les espèces d'arbres canadiennes, s'inscrivent dans le premier axe de recherche. Ils contribuent à combler une lacune importante dans les connaissances en écologie canadienne : la compréhension de la biodiversité forestière actuelle. Il faut d'abord savoir quelle est la diversité présente dans nos forêts canadiennes afin de suivre son évolution au fil du temps, à mesure que les facteurs naturels et anthropiques évoluent, pour la préserver et la gérer de manière adéquate.