。1940年任康奈尔大学生理学副教授。1943年任宾夕法尼亚大学生物物理学副教授。1948年任霍普金斯大学生物物理学教授、系主任。1953年后任洛克菲勒大学教授。是美国国家科学院、美国艺术与科学院院士，美国哲学会、美国生理学会、美国生物物理学会、美国光学会、英国皇家学会会员。
哈特兰研究视觉神经生理学，知觉感受器生理学，光感觉生理学，节肢动物与脊椎动物眼睛的电反应。研究过光刺激视网膜时视觉神经纤维与细胞的电反应，解释人眼如何区别形状和辨别差异的化学及生理过程。由于这些研究成果，1967年，哈特兰与沃尔德、格拉尼特共获诺贝尔生理学和医学奖。