William A. Fowler arbetade både teoretiskt och experimentellt, främst med kärnfysikaliska problem av astrofysikalisk relevans. Speciellt intresserade han sig för den s.k. nukleosyntesen i stjärnor. Vid denna process bildas tyngre grundämnen från lättare genom kärnreaktioner i det inre av stjärnor och vid supernovaexplosioner. Genom systematiska mätningar klarlade Fowler och hans