Ia berada di Purdue University saat Brown memulai riset luasnya pada borana (senyawa anorganik terdiri atas boron dan hidrogen). Ia mengungkapkan metode memproduksi natrium borohidrida, yang bisa menghasilkan borana. Melalui studi itulah proses pertama produksi enantiomer murni ditemukan. Karya Brown pada borana juga meratakan jalan untuk kelas baru reagen anorganik yang berarti. Brown dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Kimia pada 1979 dengan Georg Wittig untuk karya perintisnya dengan organoborana organik dan anorganik.