Rozpoczęła tam pracę w 1896 roku jako „komputer” (osoba analizująca dane astronomiczne) i pracowała tam przez ponad 40 lat, aż do przejścia na emeryturę w 1940 roku.
Podczas pracy w obserwatorium opracowała Schemat klasyfikacji Harvarda , system klasyfikacji gwiazd na podstawie ich typów widmowych. Skatalogowała także setki tysięcy gwiazd i odkryła ponad 300 gwiazd zmiennych.