Việc bắn phá các vật liệu có hạt trong máy gia tốc xiclotron đã sản xuất được những đồng vị phóng xạ như cacbon-14. Sử dụng cacbon-14, thì thứ tự của các diễn tiến trong các phản ứng sinh hóa có thể được làm sáng tỏ, chỉ rõ các tiền chất của một sản phẩm sinh hóa đặc biệt, tiết lộ mạng lưới các phản ứng tạo thành cuộc sống. Kamen được qui cho công xác định rằng mọi ôxy phát ra trong quá trình quang hợp đều đến từ nước chứ không từ cacbon điôxít. Ông cũng nghiên cứu vai trò của molybdenum trong cố định đạm sinh học, môn hóa sinh của các cytochrome và vai trò của chúng trong quá trình quang hợp và trao đổi chất, vai trò của sắt trong các hoạt động của các hợp chất porphyrin trong thực vật và động vật, cùng sự trao đổi canxi trong những u ung thư.