Her er noen av hans viktigste prestasjoner:
* Oppdagelse av Deuterium: I 1931 oppdaget Urey deuterium, en tung isotop av hydrogen. Denne oppdagelsen ga ham Nobelprisen i kjemi i 1934 . Det revolusjonerte vår forståelse av atomstruktur og førte til utviklingen av nye metoder for å studere kjemiske reaksjoner.
* Forskning om opprinnelsen til solsystemet: Urey spilte en avgjørende rolle i utviklingen av kondensasjonsteorien om opprinnelsen til solsystemet. Han foreslo at solsystemet ble dannet av en sky av gass og støv, som gradvis kondenserte til planeter og andre himmellegemer. Denne teorien er fortsatt allment akseptert i dag.
* Pioner innen kjemisk evolusjon: Urey var en pioner innen kjemisk evolusjon, som studerer opprinnelsen til liv på jorden. Han foreslo at liv kunne ha sin opprinnelse fra enkle organiske molekyler, som ble dannet i den tidlige jordens atmosfære gjennom abiotiske prosesser.
* Bidrag til Manhattan-prosjektet: Under andre verdenskrig spilte Urey en betydelig rolle i Manhattan-prosjektet, som utviklet atombomben. Han ledet teamet som var ansvarlig for å separere uranisotoper, et avgjørende skritt i bombens produksjon.
Totalt sett var Harold C. Urey en svært innflytelsesrik vitenskapsmann hvis arbeid hadde en dyp innvirkning på flere felt. Hans oppdagelser og teorier endret vår forståelse av universet og livets opprinnelse.