Levan studerade speciellt kromosomernas struktur och funktion. Han kunde 1956 tillsammans med den amerikanske genetikern Joe Hin Tjio (1919–2001) påvisa att människans kromosomtal var 46, inte 48 som man dittills ansett. Levan utgav en lång rad uppsatser om kromosomer och bidrog i hög grad till insikten om att kromosomförändringar är