Née à Davenport, en Angleterre. Elle a étudié l'astronomie à l'University College de Londres, où elle a également soutenu son doctorat. Elle a travaillé à l'Observatoire Yerkes de l'Université de Chicago, puis à Caltech, où elle était souvent répertoriée comme « assistante » de son mari pour obtenir du temps d'observation. Plus tard, elle est devenue professeure à l'Université de Californie à San Diego et directrice du Centre d'astrophysique et des sciences spatiales. Présidente de l'American Astronomical Society et de l'Association américaine pour l'avancement des sciences. Lauréate de la National Medal of Science des États-Unis et de la médaille d'or de la Royal Astronomical Society.
