哈勃在芝加哥大學學習時，受天文學家海爾啟發開始對天文學發生興趣。他在校時即已獲數學和天文學的校內學位，畢業後卻前往英國牛津大學學習法律。後來，他終於集中精力研究天文學，並返回芝加哥大學，在威斯康星州的葉凱士天文台工作。在獲得天文學哲學博士學位和從軍參戰以後，他便開始在威爾遜天文台專心研究河外星係並有新發現。
哈勃在1922～1924年期間驚奇發現，星雲並非都在銀河係內。這是基於他在分析一批造父變星的亮度以後做出的科學斷定。這些造父變星和它們所在的星雲距離地球遠達幾十萬光年，因而定位於銀河係外。這項於1924年公布的發現使天文學家改變了對宇宙的看法。
1925年哈勃根據河外星係的形狀對它們進行分類時，他又得出第二個重要的結論：星係看起來都在遠離我們而去，且距離越遠，遠離的速度越高。這一結論的得出意義深遠。更重要的是，哈勃於1929年還發現宇宙膨脹的速率是一常數。這個被稱為“哈勃常數的速率”，也就是星係的速度同距離的比值。後來經過其他天文學家的理論研究之後，宇宙已按常數率膨脹了100億～200億年。
20世紀20年代初，哈勃用當時最大的望遠鏡觀察神秘的仙女座時，發現仙女座中的星雲不是銀河係的氣體，而是一個完全獨立的星係。在銀河係之外存在許多其他的星係，宇宙比人類想象的要大許多。
至今天文學上使用的星係分類法，是哈勃根據星係結構發明出來的。
由於哈勃對天文學的卓越貢獻，他獲得許多榮譽稱號和獎章。在他的著作中，有《星雲光譜的紅移》和《哈勃星係圖集》，從此哈勃和哈勃望遠鏡成為當今世界天文學上的專用術語。
第二節星光獨白——人類對宇宙400年的凝視
18世紀偉大的數學家、天文學家拉普拉斯曾在他名垂千古的作品《宇宙體係論》中感歎：人類雖然在極渺小的地球上測量天體，而人類自身是何等偉大。
人類在脫離蠻荒僅僅數千年後，竟會向周圍廣大的太空深淵窺測，遠溯往古，探尋宇宙的結構和演化。凡此種種，足以令我們驕傲的同時，又有那麼種難以置信的情愫。然而，人們有這樣的豪邁感慨，很大程度得益於當時已經誕生了讓人類能夠“高瞻遠矚”的偉大設備——天文望遠鏡。
數千年來，人類隻能以肉眼觀看宇宙。隨著光學望遠鏡的發明，開拓了天文科學的領域。這項聚光成像的儀器使得遙遠的物體看起來更近、更大、更亮，我們對天空的看法也隨著觀測的結果而有不同概念的改變。
1608年，荷蘭眼鏡商人漢斯·裏帕席為海軍製造出世界上第一架望遠鏡，幫助政府擊退來犯的西班牙侵略者。次年，近代自然科學的開創者伽利略製造了一架6倍望遠鏡。接著，他又將自製的20倍望遠鏡的物鏡對準夜空。就這樣，伽利略成為天文望遠鏡的發明者，1609年也成為近代天文學的起點。
60年後，英國科學家牛頓以反射麵鏡（牛頓式望遠鏡）取代易產生色差的透鏡式望遠鏡。之後，許多偉大的天文學家精心研究、改進設計的光學望遠鏡的使用，都帶來了令人振奮的星空新發現，也掀起一陣陣的觀星和科學研究的熱潮，開拓了世人的自然景觀視野，更帶領歐洲走出文明黑暗的世代。
經過三百多年來的光學望遠鏡改良，我們不但對於太陽係的行星有了大致的了解，也對於銀河係等螺旋狀星係、星雲有了更多的認識。
近年來，科學家憑借計算機的輔助突破了以往的造鏡限製，製造出多麵反射鏡組成單一影像、拚嵌式、立體攝影等高解析、高畫質的望遠鏡。再加上電子耦合裝置配合計算機的問世對天文學產生了深遠的影響，強化的影像促使我們對於觀測的結果形成許多不同的新見解、新觀念。另外，環繞地球運行和觀測的哈勃太空望遠鏡，可免除地球混濁大氣層的視野幹擾和觀測點條件選擇的限製，成為有史以來最具威力的望遠鏡，讓我們觀看宇宙的視野起了革命性的改變。新近計算機網際網絡的發展，使得遠方遙控觀測和天文知識更加普及。