1964-ben kémiai Nobel-díjat kapott a B-12 vitamin atomszerkezetének meghatározásáért. Az inzulin és a penicillin szerkezetmeghatározása is az ő nevéhez fűzódik, és hatékony módszert dolgozott ki kristályok molekulaszerkezet-meghatározására röntgensugárral.
A jeruzsálemi Hebrew University-n végzett 1964-ben, röntgenkrisztallográfiai témával foglalkozó doktori disszertációját a Weizmann Institute of Science-ben készítette és védte meg. 1979 és 1984 között a Max Planck Institute osztályvezetője és a University of Chicago vendégprofesszora volt. Ő volt az első tudós, aki észlelte és megfejtette riboszóma alegységeinek funkcióit. A felfedezés után csatlakozott kutatásaihoz Thomas Steitz és Venkatraman Ramakrishnan, munkájukért 2009-ben megosztott kémiai Nobel-díjat kaptak.
Az első afro-amerikai nő az Egyesült Államokban, aki kémiából doktorált. A Queens College majd a New York University hallgatója volt, doktori disszertációját a Columbia egyetemen készítette és védte meg. Utána a Howard, majd a Columbia egyetemen tanított és kutatott. Komoly eredményeket ért el a koleszterinszint és az érelzáródás összefüggésének tanulmányozásában, a témában fontos publikációi jelentek meg. Kidolgozott egy programot, mely az etnikai kisebbségekhez tartozó fiatalok egyetemi- és posztgraduális tanulmányait segítette elő.
Az első nő, aki a Harvardon egyetemi professzori kinevezést kapott. 1919-től a Cambridge-i Egyetemen botanikát és fizikát hallgatott. Nők azonban (egészen 1948-ig) itt nem szerezhettek PhD fokozatot, azért az Egyesült Államokba ment. 1923-tól a Harvard ösztöndíjával csillagászatot tanult, két évvel később ő lett az az első nő, aki ebből a tárgyból doktori fokozatot szerzett. Disszertációját a XX. század legjobbjának tartják a témában.
