Tommilas forskning behandlade organiska föreningars elektrokemiska reaktioner, reaktionskinetik och termodynamik, samt effekter av olika organiska lösningsmedel på reaktionerna. Han hade flera förtroendeuppdrag i hemlandet och var medlem av Statens naturvetenskapliga kommission 1956–1965, och medlem i det vetenskapliga centralrådet 1956–1961.