33年任汉堡大学物理化学系教授和实验室负责人。1933年移居美国，开始担任匹兹堡的卡内基技术学院的物理学研究教授，后来又成为加州大学伯克利分校的名誉教授，直到1945年退休。
学术贡献.斯特恩早年的研究是在理论物理领域，在统计热力学与量子理论方面有一些重要论文。从1919年他开始转向实验物理，由他研发和使用的分子束方法成为研究分子、原子、原子核性质的有力工具，该方法最初的意图是为了证明气体速率分佈的麦克斯韦定律,马克士威方程组。1922年他同瓦尔特·盖拉赫合作，做了磁场对磁矩的作用