Treballà en la identificació dels productes de fissió de l’urani i el 1940 descobrí, juntament amb E.M. McMillan, l’element 93 (neptuni). Suggerí que la difusió tèrmica de l’hexafluorur d’urani permetria d’obtenir mostres enriquides d’urani 235, d’importància cabdal en els processos nuclears. Proposà l’ús de radioisòtops en biofísica (1946) i trobà aminoàcids i àcids grassos (1956) en fòssils i roques, respectivament, de més de 1 000 milions d’anys.