En 1931, elle obtient son doctorat à Berkeley avec une thèse sur l'analyse spectrographique des taches solaires[1],[3], et revient à Princeton où elle travaillera jusqu'en 1945[3]. C'est aussi à Princeton qu'elle rencontre, et épouse en 1937, le physicien et astronome Bancroft Walker Sitterly.
En 1945, Moore rejoint le National Bureau of Standards (devenu le National Institute of Standards and Technology en 1988) à Washington, D.C, dans la section de spectroscopie dirigée alors par William Meggers(en). Son travail au sein du NBS résulte notamment dans la publication, entre 1949 et 1958, des trois volumes de l'ouvrage de référence Atomic Energy Levels as Derived from the Analyses of Optical Spectra.
Parmi ses découvertes notables, on note sa découverte de la possibilité de la présence de technétium à l'état de traces dans le soleil en 1952[1].
Moore quitte le NBS en 1968. Elle travaille à la Division des sciences de l'espace du Naval Research Laboratory jusqu'en 1978.
Elle meurt d'un arrêt cardiaque en 1990 à son domicile de Washington[1].
↑ a et b(en) Vera C. Rubin, « Charlotte Moore Sitterly », Journal of Astronomical History and Heritage, vol. 13, no 2, , p. 145–148 (ISSN1440-2807, lire en ligne)