Henrietta Swan Leavitt nació el 4 de julio de 1868 en Lancaster. A los 24 años entró en la Sociedad para la Instrucción Colegiada de Mujeres, , una universidad para mujeres asociada a Harvard. En su último año, en 1893, estuvo yendo a un curso de astronomía en el Observatorio del Colegio Harvard, lo que despertó su interés en esta ciencia. Se unió como voluntaria no remunerada y formo parte del grupo conocido como las "calculadoras de Harvard". Este era un equipo de mujeres, dirigido por Edward Charles Pickering, que era el que se llevaba los méritos, por ser hombre.
Estas mujeres se encargaban de analizar placas fotográficas de estrellas en distintas regiones del cielo, para catalogarlas y medir su brillo, es decir, un trabajo de mucha precisión. A pesar de las limitaciones de la época para las mujeres en la ciencia y de que este trabajo de astronomía era poco reconocido y valorado, mostró mucha dedicación.
Durante su trabajo en el observatorio, analizó miles de placas. Estudiaba las estrellas variables en las Nubes de Magallanes, que son las estrellas que cambian su brillo con el tiempo. Un día observó que las Cefeidas (estrellas que produce cambios de color y de temperatura) presentaban una relación directa entre el período de su variabilidad y su luminosidad.
En 1908, publicó su primer informe sobre la relación entre el brillo y el período de variación de estas estrellas.
Mas tarde, en 1912, presentó la relación periodo-luminosidad, demostrando que cuanto más largo es el período de una cefeida, mayor es su luminosidad intrínseca. Este es uno de los descubrimientos más importantes en astronomía. Permitió a los astrónomos utilizar las Cefeidas como "candelas estándar" para medir distancias en el universo, ya que, conociendo su luminosidad intrínseca y comparándola con su brillo desde la Tierra, es posible saber su distancia.
Esta relación que Leavitt descubrió tubo un gran impacto en la astronomía. Permitió a los astrónomos calcular la distancia a galaxias lejanas con precisión, para comprender mejor la estructura y la escala del universo. Fue fundamental para que años más tarde, Edwin Hubble, con la ayuda de Humason, determinaran que el universo se está expandiendo, estableciendo la base de la Ley de Hubble. Sin el trabajo de Leavitt, estas mediciones precisas de distancias cósmicas no habrían sido posibles. Gracias a su trabajo, la cosmología pasó de considerar la Vía Láctea como la totalidad del cosmos a reconocer la inmensidad del universo con muchísimas galaxias.
A pesar de la importancia de su descubrimiento, no recibió en vida el reconocimiento que merecía. Vivió en una época en la que las mujeres en la ciencia ocupaban los trabajos secundarios y casi no se les permitía formular teorías propias. Sin embargo, sus contribuciones fueron esenciales para el desarrollo de la cosmología moderna.