アルバレスとその父親ルイス・W・アルバレス（および共同研究者のフランク・アサロとヘレン・マイケル）の最も広く知られた業績は、白亜紀と第三紀の境界（K-T境界）に位置する粘土層から極めて高い濃度のイリジウムを検出したことである。
沃尔特和其父亲路易斯·阿尔瓦雷茨最为人所知的就是和弗兰克·阿萨罗、海伦·米歇尔等人发现在白垩纪-第三纪地层之间富含铱的黏土层（K-T界线）。