Začala tam pracovat v roce 1896 jako „počítač“ (člověk, který analyzoval astronomická data) a pokračovala tam více než 40 let až do svého odchodu do důchodu v roce 1940.
Během svého působení na observatoři vyvinula Harvardské klasifikační schéma , systém pro klasifikaci hvězd na základě jejich spektrálních typů. Katalogizovala také stovky tisíc hvězd a objevila přes 300 proměnných hvězd.