Específicamente, se centró en el ARN ribosómico de la subunidad pequeña (ssu rRNA) , que es un componente crucial del ribosoma, la maquinaria celular responsable de la síntesis de proteínas. El rRNA está altamente conservado en todas las formas de vida, lo que significa que cambia muy lentamente durante el tiempo evolutivo. Esto lo convierte en un buen reloj molecular para rastrear relaciones evolutivas entre organismos.

El trabajo innovador de Woese condujo al descubrimiento del tercer dominio de la vida, la Archaea , que se agruparon previamente con bacterias. Su investigación revolucionó nuestra comprensión de la historia evolutiva de la vida en la tierra.