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分裂成的质量相近的碎片。哈恩因为发现了核裂变现象获得1944年度诺贝尔化学奖（1945年颁发）。他的主要着作有《应用放射化学》和《新原子》等。
马克斯·普朗克学会.从1948年到1960年，哈恩是新建立的促进科学进步的马克