Hodgkin fue pionera en la técnica de determinación de estructuras de substancias de interés bioquímico mediante rayos X.
Convirtió la insulina en su proyecto de investigación primaria, iniciando sus investigaciones en 1934 cuando Robert Robinson le ofreció una muestra pequeña de insulina cristalina. La difracción de rayos X en la década de 1930 todavía no estaba suficientemente desarrollada, por la que decidió mejorar la técnica cristalográfica, consiguiendo determinar la estructura tridimensional de las siguientes biomoléculas:
- colesterol en 1937
- penicilina en 1945
- vitamina B12 en 1954
- insulina en 1969
- así como la de la lactoglobulina, ferritina, y virus del mosaico del tabaco
Posteriormente Hodgkin y sus colaboradores se encaminaron al calciferol o vitamina D2, así como al antibiótico gramicidina.
En 1964 fue galardonada con el Premio Nobel de Química por la determinación de la estructura de muchas substancias biológicas mediante los rayos X, convirtiéndose en la tercera mujer en conseguir este galardón después de Marie Curie e Irène Joliot-Curie.
