Han blev erkänd för sitt arbete med utvecklingen av stjärnor, särskilt:
* Chandrasekhar -gränsen: Denna gräns beskriver den maximala massan som en vit dvärgstjärna kan ha innan han kollapsar in i en neutronstjärna eller svart hål.
* Teorin om stjärnstruktur och evolution: Han utvecklade matematiska modeller för att förstå hur stjärnor utvecklas över tid, från deras bildning till deras eventuella bortgång.
Så medan Chandrasekhar inte "pionjärer" studien av stjärnutvecklingen (andra som Arthur Eddington hade gjort betydande bidrag), var hans arbete banbrytande och fick honom Nobelpriset.