Lick Observatory
大学毕业后，他被任命为科罗拉多大学数学教授，但很快又搬回密歇根担任起天文学教师，1891年他受邀到加利福尼亚利克天文台从事光谱研究。坎贝尔是一位研究天文光谱和对恒星径向速度编目的先驱，他的日食摄影也得到了业内的认可。1893年，他发现了沃尔夫–拉叶星HD 184738（也被称为坎贝尔氢壳星），1901年至1930年出任利克天文台台长。