霍奇金主要從事結構化學方面的研究。在1932年以前，X射線分析儀僅限於驗證化學分析的結果，但霍奇金將X射線分析技術發展成一個非常有用的分析方法。她在劍橋大學期間最先用 X 射線結晶學正確測定了複雜有機大分子的結構。1934年回到牛津大學後，研究了許多具有生理作用的化合物並做出第一幅蛋白質的 X射線衍射圖。1949年第一次成功地測定了青黴素的結構。1948年與同事拍攝出第一張維生素B12照片，1957年測定了維生素B12的結構。霍奇金因測定抗惡性貧血的生化化合物的基本結構而獲1964年諾貝爾化學獎。1965年獲得英國功績勳章，成為第二位獲得英國功績勳章的婦女。1969年完成對胰島素的三維分析。1970-1988年任布里斯托大學校長，後來致力於和平與國際科學合作（曾任帕格沃什（Pugwash）組織主席）。
