Alors qu'il travaillait à l'Observatoire du Harvard College au début des années 1900, Leavitt a étudié des milliers d'étoiles variables dans les nuages magellaniques. Elle a remarqué que les céphéides plus brillants avaient des périodes de variation plus longues, une découverte cruciale qui a permis aux astronomes d'utiliser les céphéides comme "bougies standard" pour mesurer les distances dans l'univers.