Director de l’observatori de Mount Wilson (1923), observà i estudià l’espectre de les taques solars i demostrà que llur temperatura era inferior a la del disc. Desenvolupà l’espectroscòpia estel·lar (afirmant-ne la utilitat com a mètode per a estudiar les propietats físiques, moviment i distàncies dels estels) i la determinació de les magnituds absolutes dels estels. Estudià també les atmosferes de Mart i Venus.