[1]​ Se le deben importantes descubrimientos en el ámbito de la evolución estelar y de las distancias intergalácticas.

Así descubrió que las estrellas en el núcleo galáctico son rojas, mientras que las que se encuentran en la periferia, en los brazos en forma de espiral de la galaxia, son azules.

Llamó a estas últimas estrellas de Población I y a las estrellas rojas de Población II.

Se trata de una diferencia evolutiva importante, debido a que distingue las estrellas jóvenes de las viejas.

Baade determinó también la verdadera distancia de la galaxia de Andrómeda, que llega a 2 millones de años luz y que con anterioridad, había sido sumamente subestimada, ampliando de esta manera la escala de las distancias entre las galaxias y por lo tanto, las ideas sobre las auténticas dimensiones del Universo.