Het hele proces van rups naar vlinder heeft Merian in beeld gebracht en beschreven in haar publicatie Der rupsen begin, voedzel en wonderbaare verandering. ... Naauwkeurig onderzogt, na 't leven geschildert, in print gebragt, en in 't kort beschreven (1712). Door haar studies en publicaties werd de toen heersende gedachte dat rupsen uit dode materie (modder) ontstonden naar het land der fabelen verwezen, waarmee ze een belangrijke bijdrage leverde aan de biologie.
Surinaamse insecten
Haar beroemdste werk maakte ze echter over de insecten in Suriname: Dissertation sur la generation et les transformations des insects de Surinam (in het Latijn: Dissertatio de generatione et metamorphosibus insectorum Surinamensium), gedrukt in 1705. Het is een schitterend geïllustreerd boek in twee talen over planten en insecten die ze zelf onderzocht in Suriname. Het project was om verschillende redenen bijzonder. Als alleenstaande vrouw trok ze samen met haar dochter naar Suriname. Dit was in die tijd ongekend: vrouwen reisden niet vaak en al helemaal niet zelfstandig. Binnen de westerse wetenschap was er bovendien nog erg weinig bekend over de natuur in dit deel van de wereld. Merian was dus een wetenschappelijke pionier.
In Suriname maakte ze veel tekeningen van alles wat ze onderzocht. Teruggekeerd in Nederland werkte ze alles uit tot een boek gedrukt in groot formaat. Bibliotheek Rotterdam bezit een herdruk uit 1726, waarin de prenten niet zijn ingekleurd. Kenmerkend voor het boek is dat alle insecten afgebeeld zijn in hun natuurlijke omgeving, bijvoorbeeld op hun voedselplant. De beestjes zijn getekend op ware grootte. De publicatie laat Merian ook als ondernemer zien. Het boek was namelijk te koop in verschillende vormen, uiteraard corresponderend met een oplopende verkoopprijs: ongekleurd, met de hand gekleurd of zelfs ‘geschilderd’ (een ingekleurde tegendruk die nauwelijks te onderscheiden was van de originele aquarellen).
Het belang van insecten
Merians werk staat nog altijd in de aandacht en wordt ook nu nog gewaardeerd vanwege de wetenschappelijke inhoud en de esthetische vorm. In 2021 is er bijvoorbeeld als eerbetoon aan haar werk een nieuw ontdekte vlinder naar Merian vernoemd. In oktober 2016 heeft uitgeverij Lannoo een facsimile (replica) van het grote insectenboek gepubliceerd. De huidige waardering voor Merians werk heeft wellicht ook te maken met een groeiende maatschappelijke bewustwording van het feit dat insecten cruciaal zijn voor onze wereld. Wetenschappers hebben duidelijk gemaakt dat mensen niet zonder insecten kunnen bestaan. De soorten die Merian beschreef bestaan nog wel, maar de aantallen zijn enorm afgenomen, met name de laatste decennia. Moderne verschijnselen als het gebruik van pesticiden en de ontbossing voor de productie van palmolie, zijn enorm schadelijk gebleken voor ons ecosysteem. Dit zet aan tot nadenken over onze omgang met de natuur.