系各核素间的关系起了重要作用。放射化学中常用的反冲分离法和研究固态物质结构的射气法都是哈恩提出的。他还在同晶共沉淀方面提出了哈恩定律。1917年发现放射性元素镤。1921年发现了天然放射性元素的同质异能现象。哈恩一生中最大的贡献是1938年和弗里茨·施特拉斯曼一起发现核裂变现象，揭示了利用核能的可能性。铀经中子照射后产生了一些β-放射性核素，开始不少科学家认为是超铀元素。哈恩和斯特拉斯曼在仔细鉴定核反应产物后，肯定其中之一是放射性钡，当时在瑞典的莉泽·迈特纳和奥托·罗伯特·弗里施认为这是铀核被中子击中后