Il a été reconnu pour son travail sur l'évolution des étoiles, en particulier:
* la limite de Chandrasekhar: Cette limite décrit la masse maximale qu'une étoile naine blanche peut avoir avant de s'effondrer dans une étoile à neutrons ou un trou noir.
* La théorie de la structure et de l'évolution stellaires: Il a développé des modèles mathématiques pour comprendre comment les étoiles évoluent au fil du temps, de leur formation à leur disparition éventuelle.
Ainsi, alors que Chandrasekhar n'a pas "pionnier" l'étude de l'évolution stellaire (d'autres comme Arthur Eddington avaient apporté des contributions importantes), son travail était révolutionnaire et lui a valu le prix Nobel.
