En sus investigaciones, desarrolló un método para estudiar organismos vivos mediante trazas radioactivas.

En 1910 comenzó una estancia en la Universidad de Mánchester donde trabajó junto a Ernest Rutherford, hasta que en 1913 interrumpió dichos estudios para efectuar conjuntamente con Frederic Paneth el primer experimento sobre trazadores radiactivos en la Institución de Viena para la investigación del radio.

Durante su estancia en Viena obtuvo el Venia Legendi por la Universidad de Budapest.

En 1920 se estableció en Copenhague, para seis años más tarde volver a Friburgo como profesor de física y química.

Ayudado por el físico neerlandés Dirk Coster, emprendió en 1922 las investigaciones mediante rayos X que lo habían de conducir, junto con Coster, al descubrimiento del hafnio en un mineral de circonio.

Guardó la solución obtenida en un estante de su laboratorio del Instituto Niels Bohr y lo recuperó tras la guerra, retornando las medallas al Instituto Nobel, el cual las transmitió a sus ganadores.