Han lyckades 1937 åstadkomma syrgasutveckling genom belysning av kloroplaster som tagits ut ur sitt naturliga sammanhang i växtcellerna genom att till suspensionen av kloroplaster sätta ett konstgjort oxidationsmedel. Det sistnämnda ersatte det skadade systemet för koldioxidassimilation. Denna reaktion kallas efter honom Hill-reaktionen.