En 1951, elle réalise des clichés de la molécule d'ADN (par la méthode dite de diffraction des rayons X), qui contribuent à l'élucidation de sa structure en double hélice par J. Watson et F. Crick. « Oubliée » lors du prix Nobel qui a récompensé cette découverte (1962), l'importance de son travail n'a été reconnue que tardivement.