Encontró la diferencia entre las estrellas gigantes y enanas con el uso de las líneas oscuras de sus espectros. Adams demostró que era posible determinar la luminosidad y el brillo intrínseco de las estrellas con espectroscopia. Describió el método del paralaje espectroscópico para determinar la distancia a las estrellas. Demostró la presencia de dióxido de carbono en la superficie de venus.